]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
Merge branch 'x86-urgent-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75
76 #include <asm/switch_to.h>
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79 #include <asm/mutex.h>
80 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
81 #include <asm/paravirt.h>
82 #endif
83
84 #include "sched.h"
85 #include "../workqueue_sched.h"
86
87 #define CREATE_TRACE_POINTS
88 #include <trace/events/sched.h>
89
90 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
91 {
92         unsigned long delta;
93         ktime_t soft, hard, now;
94
95         for (;;) {
96                 if (hrtimer_active(period_timer))
97                         break;
98
99                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
100                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
101
102                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
103                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
104                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
105                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
106                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
107         }
108 }
109
110 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
111 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
112
113 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
114
115 void update_rq_clock(struct rq *rq)
116 {
117         s64 delta;
118
119         if (rq->skip_clock_update > 0)
120                 return;
121
122         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
123         rq->clock += delta;
124         update_rq_clock_task(rq, delta);
125 }
126
127 /*
128  * Debugging: various feature bits
129  */
130
131 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
132         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
133
134 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
135 #include "features.h"
136         0;
137
138 #undef SCHED_FEAT
139
140 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
141 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
142         #name ,
143
144 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
145 #include "features.h"
146         NULL
147 };
148
149 #undef SCHED_FEAT
150
151 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
152 {
153         int i;
154
155         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
156                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
157                         seq_puts(m, "NO_");
158                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
159         }
160         seq_puts(m, "\n");
161
162         return 0;
163 }
164
165 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
166
167 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
168 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
169
170 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
171         jump_label_key__##enabled ,
172
173 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
174 #include "features.h"
175 };
176
177 #undef SCHED_FEAT
178
179 static void sched_feat_disable(int i)
180 {
181         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
182                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
183 }
184
185 static void sched_feat_enable(int i)
186 {
187         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
188                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
189 }
190 #else
191 static void sched_feat_disable(int i) { };
192 static void sched_feat_enable(int i) { };
193 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
194
195 static ssize_t
196 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
197                 size_t cnt, loff_t *ppos)
198 {
199         char buf[64];
200         char *cmp;
201         int neg = 0;
202         int i;
203
204         if (cnt > 63)
205                 cnt = 63;
206
207         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
208                 return -EFAULT;
209
210         buf[cnt] = 0;
211         cmp = strstrip(buf);
212
213         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
214                 neg = 1;
215                 cmp += 3;
216         }
217
218         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
219                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
220                         if (neg) {
221                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
222                                 sched_feat_disable(i);
223                         } else {
224                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
225                                 sched_feat_enable(i);
226                         }
227                         break;
228                 }
229         }
230
231         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
232                 return -EINVAL;
233
234         *ppos += cnt;
235
236         return cnt;
237 }
238
239 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
240 {
241         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
242 }
243
244 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
245         .open           = sched_feat_open,
246         .write          = sched_feat_write,
247         .read           = seq_read,
248         .llseek         = seq_lseek,
249         .release        = single_release,
250 };
251
252 static __init int sched_init_debug(void)
253 {
254         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
255                         &sched_feat_fops);
256
257         return 0;
258 }
259 late_initcall(sched_init_debug);
260 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
261
262 /*
263  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
264  * Limited because this is done with IRQs disabled.
265  */
266 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
267
268 /*
269  * period over which we average the RT time consumption, measured
270  * in ms.
271  *
272  * default: 1s
273  */
274 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
275
276 /*
277  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
278  * default: 1s
279  */
280 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
281
282 __read_mostly int scheduler_running;
283
284 /*
285  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
286  * default: 0.95s
287  */
288 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
289
290
291
292 /*
293  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
294  */
295 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
296         __acquires(rq->lock)
297 {
298         struct rq *rq;
299
300         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
301
302         for (;;) {
303                 rq = task_rq(p);
304                 raw_spin_lock(&rq->lock);
305                 if (likely(rq == task_rq(p)))
306                         return rq;
307                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
308         }
309 }
310
311 /*
312  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
313  */
314 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
315         __acquires(p->pi_lock)
316         __acquires(rq->lock)
317 {
318         struct rq *rq;
319
320         for (;;) {
321                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
322                 rq = task_rq(p);
323                 raw_spin_lock(&rq->lock);
324                 if (likely(rq == task_rq(p)))
325                         return rq;
326                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
327                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
328         }
329 }
330
331 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
332         __releases(rq->lock)
333 {
334         raw_spin_unlock(&rq->lock);
335 }
336
337 static inline void
338 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
339         __releases(rq->lock)
340         __releases(p->pi_lock)
341 {
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
344 }
345
346 /*
347  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
348  */
349 static struct rq *this_rq_lock(void)
350         __acquires(rq->lock)
351 {
352         struct rq *rq;
353
354         local_irq_disable();
355         rq = this_rq();
356         raw_spin_lock(&rq->lock);
357
358         return rq;
359 }
360
361 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
362 /*
363  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
364  *
365  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
366  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
367  * reschedule event.
368  *
369  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
370  * rq->lock.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398 /*
399  * called from hardirq (IPI) context
400  */
401 static void __hrtick_start(void *arg)
402 {
403         struct rq *rq = arg;
404
405         raw_spin_lock(&rq->lock);
406         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
407         rq->hrtick_csd_pending = 0;
408         raw_spin_unlock(&rq->lock);
409 }
410
411 /*
412  * Called to set the hrtick timer state.
413  *
414  * called with rq->lock held and irqs disabled
415  */
416 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
417 {
418         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
419         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
420
421         hrtimer_set_expires(timer, time);
422
423         if (rq == this_rq()) {
424                 hrtimer_restart(timer);
425         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
426                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
427                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
428         }
429 }
430
431 static int
432 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
433 {
434         int cpu = (int)(long)hcpu;
435
436         switch (action) {
437         case CPU_UP_CANCELED:
438         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
439         case CPU_DOWN_PREPARE:
440         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
441         case CPU_DEAD:
442         case CPU_DEAD_FROZEN:
443                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
444                 return NOTIFY_OK;
445         }
446
447         return NOTIFY_DONE;
448 }
449
450 static __init void init_hrtick(void)
451 {
452         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
453 }
454 #else
455 /*
456  * Called to set the hrtick timer state.
457  *
458  * called with rq->lock held and irqs disabled
459  */
460 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
461 {
462         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
463                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
464 }
465
466 static inline void init_hrtick(void)
467 {
468 }
469 #endif /* CONFIG_SMP */
470
471 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
472 {
473 #ifdef CONFIG_SMP
474         rq->hrtick_csd_pending = 0;
475
476         rq->hrtick_csd.flags = 0;
477         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
478         rq->hrtick_csd.info = rq;
479 #endif
480
481         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
482         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
483 }
484 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
485 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
486 {
487 }
488
489 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
490 {
491 }
492
493 static inline void init_hrtick(void)
494 {
495 }
496 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
497
498 /*
499  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
500  *
501  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
502  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
503  * the target CPU.
504  */
505 #ifdef CONFIG_SMP
506
507 #ifndef tsk_is_polling
508 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
509 #endif
510
511 void resched_task(struct task_struct *p)
512 {
513         int cpu;
514
515         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
516
517         if (test_tsk_need_resched(p))
518                 return;
519
520         set_tsk_need_resched(p);
521
522         cpu = task_cpu(p);
523         if (cpu == smp_processor_id())
524                 return;
525
526         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
527         smp_mb();
528         if (!tsk_is_polling(p))
529                 smp_send_reschedule(cpu);
530 }
531
532 void resched_cpu(int cpu)
533 {
534         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
535         unsigned long flags;
536
537         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
538                 return;
539         resched_task(cpu_curr(cpu));
540         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
541 }
542
543 #ifdef CONFIG_NO_HZ
544 /*
545  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
546  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
547  *
548  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
549  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
550  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
551  */
552 int get_nohz_timer_target(void)
553 {
554         int cpu = smp_processor_id();
555         int i;
556         struct sched_domain *sd;
557
558         rcu_read_lock();
559         for_each_domain(cpu, sd) {
560                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
561                         if (!idle_cpu(i)) {
562                                 cpu = i;
563                                 goto unlock;
564                         }
565                 }
566         }
567 unlock:
568         rcu_read_unlock();
569         return cpu;
570 }
571 /*
572  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
573  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
574  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
575  * idle system the next event might even be infinite time into the
576  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
577  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
578  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
579  * wheel for the next timer event.
580  */
581 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
582 {
583         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
584
585         if (cpu == smp_processor_id())
586                 return;
587
588         /*
589          * This is safe, as this function is called with the timer
590          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
591          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
592          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
593          * timer into account automatically.
594          */
595         if (rq->curr != rq->idle)
596                 return;
597
598         /*
599          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
600          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
601          * idle task through an additional NOOP schedule()
602          */
603         set_tsk_need_resched(rq->idle);
604
605         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
606         smp_mb();
607         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
608                 smp_send_reschedule(cpu);
609 }
610
611 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
612 {
613         int cpu = smp_processor_id();
614         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
615 }
616
617 #else /* CONFIG_NO_HZ */
618
619 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
620 {
621         return false;
622 }
623
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
625
626 void sched_avg_update(struct rq *rq)
627 {
628         s64 period = sched_avg_period();
629
630         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
631                 /*
632                  * Inline assembly required to prevent the compiler
633                  * optimising this loop into a divmod call.
634                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
635                  */
636                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
637                 rq->age_stamp += period;
638                 rq->rt_avg /= 2;
639         }
640 }
641
642 #else /* !CONFIG_SMP */
643 void resched_task(struct task_struct *p)
644 {
645         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
646         set_tsk_need_resched(p);
647 }
648 #endif /* CONFIG_SMP */
649
650 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
651                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
652 /*
653  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
654  * node and @up when leaving it for the final time.
655  *
656  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
657  */
658 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
659                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
660 {
661         struct task_group *parent, *child;
662         int ret;
663
664         parent = from;
665
666 down:
667         ret = (*down)(parent, data);
668         if (ret)
669                 goto out;
670         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
671                 parent = child;
672                 goto down;
673
674 up:
675                 continue;
676         }
677         ret = (*up)(parent, data);
678         if (ret || parent == from)
679                 goto out;
680
681         child = parent;
682         parent = parent->parent;
683         if (parent)
684                 goto up;
685 out:
686         return ret;
687 }
688
689 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
690 {
691         return 0;
692 }
693 #endif
694
695 void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
696
697 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
698 {
699         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
700         struct load_weight *load = &p->se.load;
701
702         /*
703          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
704          */
705         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
706                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
707                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
708                 return;
709         }
710
711         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
712         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
713 }
714
715 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
716 {
717         update_rq_clock(rq);
718         sched_info_queued(p);
719         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
720 }
721
722 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
723 {
724         update_rq_clock(rq);
725         sched_info_dequeued(p);
726         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
727 }
728
729 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
730 {
731         if (task_contributes_to_load(p))
732                 rq->nr_uninterruptible--;
733
734         enqueue_task(rq, p, flags);
735 }
736
737 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
738 {
739         if (task_contributes_to_load(p))
740                 rq->nr_uninterruptible++;
741
742         dequeue_task(rq, p, flags);
743 }
744
745 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
746
747 /*
748  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
749  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
750  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
751  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
752  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
753  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
754  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
755  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
756  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
757  */
758 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
759 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
760
761 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
762 static int sched_clock_irqtime;
763
764 void enable_sched_clock_irqtime(void)
765 {
766         sched_clock_irqtime = 1;
767 }
768
769 void disable_sched_clock_irqtime(void)
770 {
771         sched_clock_irqtime = 0;
772 }
773
774 #ifndef CONFIG_64BIT
775 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
776
777 static inline void irq_time_write_begin(void)
778 {
779         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
780         smp_wmb();
781 }
782
783 static inline void irq_time_write_end(void)
784 {
785         smp_wmb();
786         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
787 }
788
789 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
790 {
791         u64 irq_time;
792         unsigned seq;
793
794         do {
795                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
796                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
797                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
798         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
799
800         return irq_time;
801 }
802 #else /* CONFIG_64BIT */
803 static inline void irq_time_write_begin(void)
804 {
805 }
806
807 static inline void irq_time_write_end(void)
808 {
809 }
810
811 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
812 {
813         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
814 }
815 #endif /* CONFIG_64BIT */
816
817 /*
818  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
819  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
820  */
821 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
822 {
823         unsigned long flags;
824         s64 delta;
825         int cpu;
826
827         if (!sched_clock_irqtime)
828                 return;
829
830         local_irq_save(flags);
831
832         cpu = smp_processor_id();
833         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
834         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
835
836         irq_time_write_begin();
837         /*
838          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
839          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
840          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
841          * that do not consume any time, but still wants to run.
842          */
843         if (hardirq_count())
844                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
845         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
846                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
847
848         irq_time_write_end();
849         local_irq_restore(flags);
850 }
851 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
852
853 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
854
855 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
856 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
857 {
858         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
859                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
860
861         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
862 }
863 #endif
864
865 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
866 {
867 /*
868  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
869  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
870  */
871 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
872         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
873 #endif
874 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
875         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
876
877         /*
878          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
879          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
880          * {soft,}irq region.
881          *
882          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
883          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
884          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
885          * monotonic.
886          *
887          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
888          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
889          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
890          * atomic ops.
891          */
892         if (irq_delta > delta)
893                 irq_delta = delta;
894
895         rq->prev_irq_time += irq_delta;
896         delta -= irq_delta;
897 #endif
898 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
899         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
900                 u64 st;
901
902                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
903                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
904
905                 if (unlikely(steal > delta))
906                         steal = delta;
907
908                 st = steal_ticks(steal);
909                 steal = st * TICK_NSEC;
910
911                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
912
913                 delta -= steal;
914         }
915 #endif
916
917         rq->clock_task += delta;
918
919 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
920         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
921                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
922 #endif
923 }
924
925 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
926 static int irqtime_account_hi_update(void)
927 {
928         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
929         unsigned long flags;
930         u64 latest_ns;
931         int ret = 0;
932
933         local_irq_save(flags);
934         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
935         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
936                 ret = 1;
937         local_irq_restore(flags);
938         return ret;
939 }
940
941 static int irqtime_account_si_update(void)
942 {
943         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
944         unsigned long flags;
945         u64 latest_ns;
946         int ret = 0;
947
948         local_irq_save(flags);
949         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
950         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
951                 ret = 1;
952         local_irq_restore(flags);
953         return ret;
954 }
955
956 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
957
958 #define sched_clock_irqtime     (0)
959
960 #endif
961
962 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
963 {
964         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
965         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
966
967         if (stop) {
968                 /*
969                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
970                  * userspace knows about and won't get confused about.
971                  *
972                  * Also, it will make PI more or less work without too
973                  * much confusion -- but then, stop work should not
974                  * rely on PI working anyway.
975                  */
976                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
977
978                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
979         }
980
981         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
982
983         if (old_stop) {
984                 /*
985                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
986                  * it can die in pieces.
987                  */
988                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
989         }
990 }
991
992 /*
993  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
994  */
995 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
996 {
997         return p->static_prio;
998 }
999
1000 /*
1001  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1002  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1003  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1004  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1005  * estimator recalculates.
1006  */
1007 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1008 {
1009         int prio;
1010
1011         if (task_has_rt_policy(p))
1012                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1013         else
1014                 prio = __normal_prio(p);
1015         return prio;
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1020  * taken into account by the scheduler. This value might
1021  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1022  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1023  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1024  */
1025 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1026 {
1027         p->normal_prio = normal_prio(p);
1028         /*
1029          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1030          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1031          * to the normal priority:
1032          */
1033         if (!rt_prio(p->prio))
1034                 return p->normal_prio;
1035         return p->prio;
1036 }
1037
1038 /**
1039  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1040  * @p: the task in question.
1041  */
1042 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1043 {
1044         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1045 }
1046
1047 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1048                                        const struct sched_class *prev_class,
1049                                        int oldprio)
1050 {
1051         if (prev_class != p->sched_class) {
1052                 if (prev_class->switched_from)
1053                         prev_class->switched_from(rq, p);
1054                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1055         } else if (oldprio != p->prio)
1056                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1057 }
1058
1059 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1060 {
1061         const struct sched_class *class;
1062
1063         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1064                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1065         } else {
1066                 for_each_class(class) {
1067                         if (class == rq->curr->sched_class)
1068                                 break;
1069                         if (class == p->sched_class) {
1070                                 resched_task(rq->curr);
1071                                 break;
1072                         }
1073                 }
1074         }
1075
1076         /*
1077          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1078          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1079          */
1080         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1081                 rq->skip_clock_update = 1;
1082 }
1083
1084 #ifdef CONFIG_SMP
1085 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1086 {
1087 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1088         /*
1089          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1090          * ttwu() will sort out the placement.
1091          */
1092         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1093                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1094
1095 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1096         /*
1097          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1098          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1099          *
1100          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1101          * see set_task_rq().
1102          *
1103          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1104          * task_rq_lock().
1105          */
1106         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1107                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1108 #endif
1109 #endif
1110
1111         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1112
1113         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1114                 p->se.nr_migrations++;
1115                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1116         }
1117
1118         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1119 }
1120
1121 struct migration_arg {
1122         struct task_struct *task;
1123         int dest_cpu;
1124 };
1125
1126 static int migration_cpu_stop(void *data);
1127
1128 /*
1129  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1130  *
1131  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1132  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1133  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1134  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1135  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1136  * @p has remained unscheduled the whole time.
1137  *
1138  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1139  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1140  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1141  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1142  * waiting to become inactive.
1143  */
1144 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1145 {
1146         unsigned long flags;
1147         int running, on_rq;
1148         unsigned long ncsw;
1149         struct rq *rq;
1150
1151         for (;;) {
1152                 /*
1153                  * We do the initial early heuristics without holding
1154                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1155                  * the runqueue lock when things look like they will
1156                  * work out!
1157                  */
1158                 rq = task_rq(p);
1159
1160                 /*
1161                  * If the task is actively running on another CPU
1162                  * still, just relax and busy-wait without holding
1163                  * any locks.
1164                  *
1165                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1166                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1167                  * But we don't care, since "task_running()" will
1168                  * return false if the runqueue has changed and p
1169                  * is actually now running somewhere else!
1170                  */
1171                 while (task_running(rq, p)) {
1172                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1173                                 return 0;
1174                         cpu_relax();
1175                 }
1176
1177                 /*
1178                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1179                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1180                  * just go back and repeat.
1181                  */
1182                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1183                 trace_sched_wait_task(p);
1184                 running = task_running(rq, p);
1185                 on_rq = p->on_rq;
1186                 ncsw = 0;
1187                 if (!match_state || p->state == match_state)
1188                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1189                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1190
1191                 /*
1192                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1193                  */
1194                 if (unlikely(!ncsw))
1195                         break;
1196
1197                 /*
1198                  * Was it really running after all now that we
1199                  * checked with the proper locks actually held?
1200                  *
1201                  * Oops. Go back and try again..
1202                  */
1203                 if (unlikely(running)) {
1204                         cpu_relax();
1205                         continue;
1206                 }
1207
1208                 /*
1209                  * It's not enough that it's not actively running,
1210                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1211                  * preempted!
1212                  *
1213                  * So if it was still runnable (but just not actively
1214                  * running right now), it's preempted, and we should
1215                  * yield - it could be a while.
1216                  */
1217                 if (unlikely(on_rq)) {
1218                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1219
1220                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1221                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1222                         continue;
1223                 }
1224
1225                 /*
1226                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1227                  * runnable, which means that it will never become
1228                  * running in the future either. We're all done!
1229                  */
1230                 break;
1231         }
1232
1233         return ncsw;
1234 }
1235
1236 /***
1237  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1238  * @p: the to-be-kicked thread
1239  *
1240  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1241  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1242  *
1243  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1244  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1245  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1246  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1247  * achieved as well.
1248  */
1249 void kick_process(struct task_struct *p)
1250 {
1251         int cpu;
1252
1253         preempt_disable();
1254         cpu = task_cpu(p);
1255         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1256                 smp_send_reschedule(cpu);
1257         preempt_enable();
1258 }
1259 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1260 #endif /* CONFIG_SMP */
1261
1262 #ifdef CONFIG_SMP
1263 /*
1264  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1265  */
1266 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1267 {
1268         int dest_cpu;
1269         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1270
1271         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1272         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
1273                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1274                         return dest_cpu;
1275
1276         /* Any allowed, online CPU? */
1277         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
1278         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
1279                 return dest_cpu;
1280
1281         /* No more Mr. Nice Guy. */
1282         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1283         /*
1284          * Don't tell them about moving exiting tasks or
1285          * kernel threads (both mm NULL), since they never
1286          * leave kernel.
1287          */
1288         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1289                 printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1290                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1291         }
1292
1293         return dest_cpu;
1294 }
1295
1296 /*
1297  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1298  */
1299 static inline
1300 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1301 {
1302         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1303
1304         /*
1305          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1306          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1307          * cpu.
1308          *
1309          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1310          *
1311          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1312          *   not worry about this generic constraint ]
1313          */
1314         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1315                      !cpu_online(cpu)))
1316                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1317
1318         return cpu;
1319 }
1320
1321 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1322 {
1323         s64 diff = sample - *avg;
1324         *avg += diff >> 3;
1325 }
1326 #endif
1327
1328 static void
1329 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1330 {
1331 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1332         struct rq *rq = this_rq();
1333
1334 #ifdef CONFIG_SMP
1335         int this_cpu = smp_processor_id();
1336
1337         if (cpu == this_cpu) {
1338                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1339                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1340         } else {
1341                 struct sched_domain *sd;
1342
1343                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1344                 rcu_read_lock();
1345                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1346                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1347                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1348                                 break;
1349                         }
1350                 }
1351                 rcu_read_unlock();
1352         }
1353
1354         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1355                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1356
1357 #endif /* CONFIG_SMP */
1358
1359         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1360         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1361
1362         if (wake_flags & WF_SYNC)
1363                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1364
1365 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1366 }
1367
1368 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1369 {
1370         activate_task(rq, p, en_flags);
1371         p->on_rq = 1;
1372
1373         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1374         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1375                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1376 }
1377
1378 /*
1379  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1380  */
1381 static void
1382 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1383 {
1384         trace_sched_wakeup(p, true);
1385         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1386
1387         p->state = TASK_RUNNING;
1388 #ifdef CONFIG_SMP
1389         if (p->sched_class->task_woken)
1390                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1391
1392         if (rq->idle_stamp) {
1393                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1394                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1395
1396                 if (delta > max)
1397                         rq->avg_idle = max;
1398                 else
1399                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1400                 rq->idle_stamp = 0;
1401         }
1402 #endif
1403 }
1404
1405 static void
1406 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1407 {
1408 #ifdef CONFIG_SMP
1409         if (p->sched_contributes_to_load)
1410                 rq->nr_uninterruptible--;
1411 #endif
1412
1413         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1414         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1415 }
1416
1417 /*
1418  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1419  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1420  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1421  * the task is still ->on_rq.
1422  */
1423 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1424 {
1425         struct rq *rq;
1426         int ret = 0;
1427
1428         rq = __task_rq_lock(p);
1429         if (p->on_rq) {
1430                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1431                 ret = 1;
1432         }
1433         __task_rq_unlock(rq);
1434
1435         return ret;
1436 }
1437
1438 #ifdef CONFIG_SMP
1439 static void sched_ttwu_pending(void)
1440 {
1441         struct rq *rq = this_rq();
1442         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1443         struct task_struct *p;
1444
1445         raw_spin_lock(&rq->lock);
1446
1447         while (llist) {
1448                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1449                 llist = llist_next(llist);
1450                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1451         }
1452
1453         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1454 }
1455
1456 void scheduler_ipi(void)
1457 {
1458         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1459                 return;
1460
1461         /*
1462          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1463          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1464          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1465          * we do call them.
1466          *
1467          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1468          * properly.
1469          *
1470          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1471          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1472          * somewhat pessimize the simple resched case.
1473          */
1474         irq_enter();
1475         sched_ttwu_pending();
1476
1477         /*
1478          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1479          */
1480         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1481                 this_rq()->idle_balance = 1;
1482                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1483         }
1484         irq_exit();
1485 }
1486
1487 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1488 {
1489         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1490                 smp_send_reschedule(cpu);
1491 }
1492
1493 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1494 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1495 {
1496         struct rq *rq;
1497         int ret = 0;
1498
1499         rq = __task_rq_lock(p);
1500         if (p->on_cpu) {
1501                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1502                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1503                 ret = 1;
1504         }
1505         __task_rq_unlock(rq);
1506
1507         return ret;
1508
1509 }
1510 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1511
1512 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1513 {
1514         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1515 }
1516 #endif /* CONFIG_SMP */
1517
1518 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1519 {
1520         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1521
1522 #if defined(CONFIG_SMP)
1523         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1524                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1525                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1526                 return;
1527         }
1528 #endif
1529
1530         raw_spin_lock(&rq->lock);
1531         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1532         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1533 }
1534
1535 /**
1536  * try_to_wake_up - wake up a thread
1537  * @p: the thread to be awakened
1538  * @state: the mask of task states that can be woken
1539  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1540  *
1541  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1542  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1543  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1544  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1545  * runnable without the overhead of this.
1546  *
1547  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1548  * or @state didn't match @p's state.
1549  */
1550 static int
1551 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1552 {
1553         unsigned long flags;
1554         int cpu, success = 0;
1555
1556         smp_wmb();
1557         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1558         if (!(p->state & state))
1559                 goto out;
1560
1561         success = 1; /* we're going to change ->state */
1562         cpu = task_cpu(p);
1563
1564         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1565                 goto stat;
1566
1567 #ifdef CONFIG_SMP
1568         /*
1569          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1570          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1571          */
1572         while (p->on_cpu) {
1573 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1574                 /*
1575                  * In case the architecture enables interrupts in
1576                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1577                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1578                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1579                  * remote wakeup.
1580                  */
1581                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1582                         goto stat;
1583 #else
1584                 cpu_relax();
1585 #endif
1586         }
1587         /*
1588          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1589          */
1590         smp_rmb();
1591
1592         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1593         p->state = TASK_WAKING;
1594
1595         if (p->sched_class->task_waking)
1596                 p->sched_class->task_waking(p);
1597
1598         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1599         if (task_cpu(p) != cpu) {
1600                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1601                 set_task_cpu(p, cpu);
1602         }
1603 #endif /* CONFIG_SMP */
1604
1605         ttwu_queue(p, cpu);
1606 stat:
1607         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1608 out:
1609         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1610
1611         return success;
1612 }
1613
1614 /**
1615  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1616  * @p: the thread to be awakened
1617  *
1618  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1619  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1620  * the current task.
1621  */
1622 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1623 {
1624         struct rq *rq = task_rq(p);
1625
1626         BUG_ON(rq != this_rq());
1627         BUG_ON(p == current);
1628         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1629
1630         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1631                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1632                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1633                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1634         }
1635
1636         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1637                 goto out;
1638
1639         if (!p->on_rq)
1640                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1641
1642         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1643         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1644 out:
1645         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1646 }
1647
1648 /**
1649  * wake_up_process - Wake up a specific process
1650  * @p: The process to be woken up.
1651  *
1652  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1653  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1654  * running.
1655  *
1656  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1657  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1658  */
1659 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1660 {
1661         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1662 }
1663 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1664
1665 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1666 {
1667         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1668 }
1669
1670 /*
1671  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1672  * p is forked by current.
1673  *
1674  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1675  */
1676 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1677 {
1678         p->on_rq                        = 0;
1679
1680         p->se.on_rq                     = 0;
1681         p->se.exec_start                = 0;
1682         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1683         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1684         p->se.nr_migrations             = 0;
1685         p->se.vruntime                  = 0;
1686         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1687
1688 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1689         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1690 #endif
1691
1692         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1693
1694 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1695         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1696 #endif
1697 }
1698
1699 /*
1700  * fork()/clone()-time setup:
1701  */
1702 void sched_fork(struct task_struct *p)
1703 {
1704         unsigned long flags;
1705         int cpu = get_cpu();
1706
1707         __sched_fork(p);
1708         /*
1709          * We mark the process as running here. This guarantees that
1710          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1711          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1712          */
1713         p->state = TASK_RUNNING;
1714
1715         /*
1716          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1717          */
1718         p->prio = current->normal_prio;
1719
1720         /*
1721          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1722          */
1723         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1724                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1725                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1726                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1727                         p->rt_priority = 0;
1728                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1729                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1730
1731                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1732                 set_load_weight(p);
1733
1734                 /*
1735                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1736                  * fulfilled its duty:
1737                  */
1738                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1739         }
1740
1741         if (!rt_prio(p->prio))
1742                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1743
1744         if (p->sched_class->task_fork)
1745                 p->sched_class->task_fork(p);
1746
1747         /*
1748          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1749          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1750          * is ran before sched_fork().
1751          *
1752          * Silence PROVE_RCU.
1753          */
1754         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1755         set_task_cpu(p, cpu);
1756         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1757
1758 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1759         if (likely(sched_info_on()))
1760                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1761 #endif
1762 #if defined(CONFIG_SMP)
1763         p->on_cpu = 0;
1764 #endif
1765 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1766         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1767         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1768 #endif
1769 #ifdef CONFIG_SMP
1770         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1771 #endif
1772
1773         put_cpu();
1774 }
1775
1776 /*
1777  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1778  *
1779  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1780  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1781  * on the runqueue and wakes it.
1782  */
1783 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1784 {
1785         unsigned long flags;
1786         struct rq *rq;
1787
1788         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1789 #ifdef CONFIG_SMP
1790         /*
1791          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1792          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1793          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1794          */
1795         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1796 #endif
1797
1798         rq = __task_rq_lock(p);
1799         activate_task(rq, p, 0);
1800         p->on_rq = 1;
1801         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1802         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1803 #ifdef CONFIG_SMP
1804         if (p->sched_class->task_woken)
1805                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1806 #endif
1807         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1808 }
1809
1810 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1811
1812 /**
1813  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1814  * @notifier: notifier struct to register
1815  */
1816 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1817 {
1818         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1819 }
1820 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1821
1822 /**
1823  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1824  * @notifier: notifier struct to unregister
1825  *
1826  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1827  */
1828 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1829 {
1830         hlist_del(&notifier->link);
1831 }
1832 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1833
1834 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1835 {
1836         struct preempt_notifier *notifier;
1837         struct hlist_node *node;
1838
1839         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1840                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1841 }
1842
1843 static void
1844 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1845                                  struct task_struct *next)
1846 {
1847         struct preempt_notifier *notifier;
1848         struct hlist_node *node;
1849
1850         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1851                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1852 }
1853
1854 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1855
1856 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1857 {
1858 }
1859
1860 static void
1861 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1862                                  struct task_struct *next)
1863 {
1864 }
1865
1866 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1867
1868 /**
1869  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1870  * @rq: the runqueue preparing to switch
1871  * @prev: the current task that is being switched out
1872  * @next: the task we are going to switch to.
1873  *
1874  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1875  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1876  * switch.
1877  *
1878  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1879  * hooks.
1880  */
1881 static inline void
1882 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1883                     struct task_struct *next)
1884 {
1885         sched_info_switch(prev, next);
1886         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1887         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1888         prepare_lock_switch(rq, next);
1889         prepare_arch_switch(next);
1890         trace_sched_switch(prev, next);
1891 }
1892
1893 /**
1894  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1895  * @rq: runqueue associated with task-switch
1896  * @prev: the thread we just switched away from.
1897  *
1898  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1899  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1900  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1901  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1902  *
1903  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1904  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1905  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1906  * details.)
1907  */
1908 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1909         __releases(rq->lock)
1910 {
1911         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1912         long prev_state;
1913
1914         rq->prev_mm = NULL;
1915
1916         /*
1917          * A task struct has one reference for the use as "current".
1918          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1919          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1920          * the scheduled task must drop that reference.
1921          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1922          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1923          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1924          * be dropped twice.
1925          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1926          */
1927         prev_state = prev->state;
1928         finish_arch_switch(prev);
1929 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1930         local_irq_disable();
1931 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1932         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1933 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1934         local_irq_enable();
1935 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1936         finish_lock_switch(rq, prev);
1937
1938         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1939         if (mm)
1940                 mmdrop(mm);
1941         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1942                 /*
1943                  * Remove function-return probe instances associated with this
1944                  * task and put them back on the free list.
1945                  */
1946                 kprobe_flush_task(prev);
1947                 put_task_struct(prev);
1948         }
1949 }
1950
1951 #ifdef CONFIG_SMP
1952
1953 /* assumes rq->lock is held */
1954 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1955 {
1956         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1957                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1958 }
1959
1960 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1961 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1962 {
1963         if (rq->post_schedule) {
1964                 unsigned long flags;
1965
1966                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1967                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1968                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1969                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1970
1971                 rq->post_schedule = 0;
1972         }
1973 }
1974
1975 #else
1976
1977 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1978 {
1979 }
1980
1981 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1982 {
1983 }
1984
1985 #endif
1986
1987 /**
1988  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1989  * @prev: the thread we just switched away from.
1990  */
1991 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1992         __releases(rq->lock)
1993 {
1994         struct rq *rq = this_rq();
1995
1996         finish_task_switch(rq, prev);
1997
1998         /*
1999          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2000          * task_switch?
2001          */
2002         post_schedule(rq);
2003
2004 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2005         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2006         preempt_enable();
2007 #endif
2008         if (current->set_child_tid)
2009                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2010 }
2011
2012 /*
2013  * context_switch - switch to the new MM and the new
2014  * thread's register state.
2015  */
2016 static inline void
2017 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2018                struct task_struct *next)
2019 {
2020         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2021
2022         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2023
2024         mm = next->mm;
2025         oldmm = prev->active_mm;
2026         /*
2027          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2028          * combine the page table reload and the switch backend into
2029          * one hypercall.
2030          */
2031         arch_start_context_switch(prev);
2032
2033         if (!mm) {
2034                 next->active_mm = oldmm;
2035                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2036                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2037         } else
2038                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2039
2040         if (!prev->mm) {
2041                 prev->active_mm = NULL;
2042                 rq->prev_mm = oldmm;
2043         }
2044         /*
2045          * Since the runqueue lock will be released by the next
2046          * task (which is an invalid locking op but in the case
2047          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2048          * do an early lockdep release here:
2049          */
2050 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2051         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2052 #endif
2053
2054         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2055         switch_to(prev, next, prev);
2056
2057         barrier();
2058         /*
2059          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2060          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2061          * frame will be invalid.
2062          */
2063         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2064 }
2065
2066 /*
2067  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2068  *
2069  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2070  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2071  * number of context switches performed since bootup.
2072  */
2073 unsigned long nr_running(void)
2074 {
2075         unsigned long i, sum = 0;
2076
2077         for_each_online_cpu(i)
2078                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2079
2080         return sum;
2081 }
2082
2083 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2084 {
2085         unsigned long i, sum = 0;
2086
2087         for_each_possible_cpu(i)
2088                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2089
2090         /*
2091          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2092          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2093          */
2094         if (unlikely((long)sum < 0))
2095                 sum = 0;
2096
2097         return sum;
2098 }
2099
2100 unsigned long long nr_context_switches(void)
2101 {
2102         int i;
2103         unsigned long long sum = 0;
2104
2105         for_each_possible_cpu(i)
2106                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2107
2108         return sum;
2109 }
2110
2111 unsigned long nr_iowait(void)
2112 {
2113         unsigned long i, sum = 0;
2114
2115         for_each_possible_cpu(i)
2116                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2117
2118         return sum;
2119 }
2120
2121 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2122 {
2123         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2124         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2125 }
2126
2127 unsigned long this_cpu_load(void)
2128 {
2129         struct rq *this = this_rq();
2130         return this->cpu_load[0];
2131 }
2132
2133
2134 /* Variables and functions for calc_load */
2135 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2136 static unsigned long calc_load_update;
2137 unsigned long avenrun[3];
2138 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2139
2140 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2141 {
2142         long nr_active, delta = 0;
2143
2144         nr_active = this_rq->nr_running;
2145         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2146
2147         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2148                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2149                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2150         }
2151
2152         return delta;
2153 }
2154
2155 static unsigned long
2156 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2157 {
2158         load *= exp;
2159         load += active * (FIXED_1 - exp);
2160         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2161         return load >> FSHIFT;
2162 }
2163
2164 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2165 /*
2166  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2167  *
2168  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2169  */
2170 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2171
2172 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2173 {
2174         long delta;
2175
2176         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2177         if (delta)
2178                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2179 }
2180
2181 static long calc_load_fold_idle(void)
2182 {
2183         long delta = 0;
2184
2185         /*
2186          * Its got a race, we don't care...
2187          */
2188         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2189                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2190
2191         return delta;
2192 }
2193
2194 /**
2195  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2196  *
2197  * @x:         base of the power
2198  * @frac_bits: fractional bits of @x
2199  * @n:         power to raise @x to.
2200  *
2201  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2202  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2203  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2204  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2205  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2206  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2207  * vector.
2208  */
2209 static unsigned long
2210 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2211 {
2212         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2213
2214         if (n) for (;;) {
2215                 if (n & 1) {
2216                         result *= x;
2217                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2218                         result >>= frac_bits;
2219                 }
2220                 n >>= 1;
2221                 if (!n)
2222                         break;
2223                 x *= x;
2224                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2225                 x >>= frac_bits;
2226         }
2227
2228         return result;
2229 }
2230
2231 /*
2232  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2233  *
2234  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2235  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2236  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2237  *
2238  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2239  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2240  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2241  *
2242  *  ...
2243  *
2244  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2245  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2246  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2247  *
2248  * [1] application of the geometric series:
2249  *
2250  *              n         1 - x^(n+1)
2251  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2252  *             i=0          1 - x
2253  */
2254 static unsigned long
2255 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2256             unsigned long active, unsigned int n)
2257 {
2258
2259         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2260 }
2261
2262 /*
2263  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2264  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2265  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2266  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2267  *
2268  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2269  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2270  */
2271 static void calc_global_nohz(void)
2272 {
2273         long delta, active, n;
2274
2275         /*
2276          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
2277          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
2278          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
2279          * due to NO_HZ.
2280          */
2281         delta = calc_load_fold_idle();
2282         if (delta)
2283                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2284
2285         /*
2286          * It could be the one fold was all it took, we done!
2287          */
2288         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2289                 return;
2290
2291         /*
2292          * Catch-up, fold however many we are behind still
2293          */
2294         delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2295         n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2296
2297         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2298         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2299
2300         avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2301         avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2302         avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2303
2304         calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2305 }
2306 #else
2307 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2308 {
2309 }
2310
2311 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2312 {
2313         return 0;
2314 }
2315
2316 static void calc_global_nohz(void)
2317 {
2318 }
2319 #endif
2320
2321 /**
2322  * get_avenrun - get the load average array
2323  * @loads:      pointer to dest load array
2324  * @offset:     offset to add
2325  * @shift:      shift count to shift the result left
2326  *
2327  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2328  */
2329 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2330 {
2331         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2332         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2333         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2334 }
2335
2336 /*
2337  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2338  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2339  */
2340 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2341 {
2342         long active;
2343
2344         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2345                 return;
2346
2347         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2348         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2349
2350         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2351         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2352         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2353
2354         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2355
2356         /*
2357          * Account one period with whatever state we found before
2358          * folding in the nohz state and ageing the entire idle period.
2359          *
2360          * This avoids loosing a sample when we go idle between 
2361          * calc_load_account_active() (10 ticks ago) and now and thus
2362          * under-accounting.
2363          */
2364         calc_global_nohz();
2365 }
2366
2367 /*
2368  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2369  * active count.
2370  */
2371 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2372 {
2373         long delta;
2374
2375         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2376                 return;
2377
2378         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2379         delta += calc_load_fold_idle();
2380         if (delta)
2381                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2382
2383         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2384 }
2385
2386 /*
2387  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2388  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2389  *
2390  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2391  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2392  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2393  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2394  *
2395  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2396  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2397  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2398  *
2399  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2400  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2401  * particular idx is approximated to be zero.
2402  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2403  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2404  * based on 128 point scale.
2405  * Example:
2406  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2407  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2408  *
2409  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2410  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2411  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2412  */
2413 #define DEGRADE_SHIFT           7
2414 static const unsigned char
2415                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2416 static const unsigned char
2417                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2418                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2419                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2420                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2421                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2422                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2423
2424 /*
2425  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2426  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2427  * adding any new load.
2428  */
2429 static unsigned long
2430 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2431 {
2432         int j = 0;
2433
2434         if (!missed_updates)
2435                 return load;
2436
2437         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2438                 return 0;
2439
2440         if (idx == 1)
2441                 return load >> missed_updates;
2442
2443         while (missed_updates) {
2444                 if (missed_updates % 2)
2445                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2446
2447                 missed_updates >>= 1;
2448                 j++;
2449         }
2450         return load;
2451 }
2452
2453 /*
2454  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2455  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2456  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2457  */
2458 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2459 {
2460         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2461         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2462         unsigned long pending_updates;
2463         int i, scale;
2464
2465         this_rq->nr_load_updates++;
2466
2467         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2468         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2469                 return;
2470
2471         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2472         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2473
2474         /* Update our load: */
2475         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2476         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2477                 unsigned long old_load, new_load;
2478
2479                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2480
2481                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2482                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2483                 new_load = this_load;
2484                 /*
2485                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2486                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2487                  * example.
2488                  */
2489                 if (new_load > old_load)
2490                         new_load += scale - 1;
2491
2492                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2493         }
2494
2495         sched_avg_update(this_rq);
2496 }
2497
2498 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2499 {
2500         update_cpu_load(this_rq);
2501
2502         calc_load_account_active(this_rq);
2503 }
2504
2505 #ifdef CONFIG_SMP
2506
2507 /*
2508  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2509  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2510  */
2511 void sched_exec(void)
2512 {
2513         struct task_struct *p = current;
2514         unsigned long flags;
2515         int dest_cpu;
2516
2517         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2518         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2519         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2520                 goto unlock;
2521
2522         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2523                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2524
2525                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2526                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2527                 return;
2528         }
2529 unlock:
2530         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2531 }
2532
2533 #endif
2534
2535 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2536 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2537
2538 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2539 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2540
2541 /*
2542  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2543  * @p in case that task is currently running.
2544  *
2545  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2546  */
2547 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2548 {
2549         u64 ns = 0;
2550
2551         if (task_current(rq, p)) {
2552                 update_rq_clock(rq);
2553                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2554                 if ((s64)ns < 0)
2555                         ns = 0;
2556         }
2557
2558         return ns;
2559 }
2560
2561 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2562 {
2563         unsigned long flags;
2564         struct rq *rq;
2565         u64 ns = 0;
2566
2567         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2568         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2569         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2570
2571         return ns;
2572 }
2573
2574 /*
2575  * Return accounted runtime for the task.
2576  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2577  * pending runtime that have not been accounted yet.
2578  */
2579 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2580 {
2581         unsigned long flags;
2582         struct rq *rq;
2583         u64 ns = 0;
2584
2585         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2586         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2587         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2588
2589         return ns;
2590 }
2591
2592 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2593 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2594 struct cpuacct root_cpuacct;
2595 #endif
2596
2597 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2598                                             u64 tmp)
2599 {
2600 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2601         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2602         struct cpuacct *ca;
2603 #endif
2604         /*
2605          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2606          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2607          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2608          *
2609          */
2610         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2611
2612 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2613         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2614                 return;
2615
2616         rcu_read_lock();
2617         ca = task_ca(p);
2618         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2619                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2620                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2621                 ca = parent_ca(ca);
2622         }
2623         rcu_read_unlock();
2624 #endif
2625 }
2626
2627
2628 /*
2629  * Account user cpu time to a process.
2630  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2631  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2632  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2633  */
2634 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2635                        cputime_t cputime_scaled)
2636 {
2637         int index;
2638
2639         /* Add user time to process. */
2640         p->utime += cputime;
2641         p->utimescaled += cputime_scaled;
2642         account_group_user_time(p, cputime);
2643
2644         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2645
2646         /* Add user time to cpustat. */
2647         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2648
2649         /* Account for user time used */
2650         acct_update_integrals(p);
2651 }
2652
2653 /*
2654  * Account guest cpu time to a process.
2655  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2656  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2657  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2658  */
2659 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2660                                cputime_t cputime_scaled)
2661 {
2662         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2663
2664         /* Add guest time to process. */
2665         p->utime += cputime;
2666         p->utimescaled += cputime_scaled;
2667         account_group_user_time(p, cputime);
2668         p->gtime += cputime;
2669
2670         /* Add guest time to cpustat. */
2671         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2672                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
2673                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
2674         } else {
2675                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
2676                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
2677         }
2678 }
2679
2680 /*
2681  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2682  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2683  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2684  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2685  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2686  */
2687 static inline
2688 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2689                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2690 {
2691         /* Add system time to process. */
2692         p->stime += cputime;
2693         p->stimescaled += cputime_scaled;
2694         account_group_system_time(p, cputime);
2695
2696         /* Add system time to cpustat. */
2697         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2698
2699         /* Account for system time used */
2700         acct_update_integrals(p);
2701 }
2702
2703 /*
2704  * Account system cpu time to a process.
2705  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2706  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2707  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2708  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2709  */
2710 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2711                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2712 {
2713         int index;
2714
2715         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2716                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2717                 return;
2718         }
2719
2720         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2721                 index = CPUTIME_IRQ;
2722         else if (in_serving_softirq())
2723                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2724         else
2725                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2726
2727         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2728 }
2729
2730 /*
2731  * Account for involuntary wait time.
2732  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2733  */
2734 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2735 {
2736         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2737
2738         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
2739 }
2740
2741 /*
2742  * Account for idle time.
2743  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2744  */
2745 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2746 {
2747         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2748         struct rq *rq = this_rq();
2749
2750         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2751                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2752         else
2753                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2754 }
2755
2756 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2757 {
2758 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2759         if (static_key_false(&paravirt_steal_enabled)) {
2760                 u64 steal, st = 0;
2761
2762                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2763                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2764
2765                 st = steal_ticks(steal);
2766                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2767
2768                 account_steal_time(st);
2769                 return st;
2770         }
2771 #endif
2772         return false;
2773 }
2774
2775 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2776
2777 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2778 /*
2779  * Account a tick to a process and cpustat
2780  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2781  * @user_tick: is the tick from userspace
2782  * @rq: the pointer to rq
2783  *
2784  * Tick demultiplexing follows the order
2785  * - pending hardirq update
2786  * - pending softirq update
2787  * - user_time
2788  * - idle_time
2789  * - system time
2790  *   - check for guest_time
2791  *   - else account as system_time
2792  *
2793  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2794  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2795  * opportunity to update it solely in system time.
2796  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2797  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2798  */
2799 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2800                                                 struct rq *rq)
2801 {
2802         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2803         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2804
2805         if (steal_account_process_tick())
2806                 return;
2807
2808         if (irqtime_account_hi_update()) {
2809                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2810         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2811                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2812         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2813                 /*
2814                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2815                  * So, we have to handle it separately here.
2816                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2817                  */
2818                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2819                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2820         } else if (user_tick) {
2821                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2822         } else if (p == rq->idle) {
2823                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2824         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2825                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2826         } else {
2827                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2828                                         CPUTIME_SYSTEM);
2829         }
2830 }
2831
2832 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2833 {
2834         int i;
2835         struct rq *rq = this_rq();
2836
2837         for (i = 0; i < ticks; i++)
2838                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
2839 }
2840 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2841 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
2842 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2843                                                 struct rq *rq) {}
2844 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2845
2846 /*
2847  * Account a single tick of cpu time.
2848  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2849  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
2850  */
2851 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
2852 {
2853         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2854         struct rq *rq = this_rq();
2855
2856         if (sched_clock_irqtime) {
2857                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
2858                 return;
2859         }
2860
2861         if (steal_account_process_tick())
2862                 return;
2863
2864         if (user_tick)
2865                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2866         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
2867                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
2868                                     one_jiffy_scaled);
2869         else
2870                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2871 }
2872
2873 /*
2874  * Account multiple ticks of steal time.
2875  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2876  * @ticks: number of stolen ticks
2877  */
2878 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
2879 {
2880         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2881 }
2882
2883 /*
2884  * Account multiple ticks of idle time.
2885  * @ticks: number of stolen ticks
2886  */
2887 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
2888 {
2889
2890         if (sched_clock_irqtime) {
2891                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
2892                 return;
2893         }
2894
2895         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2896 }
2897
2898 #endif
2899
2900 /*
2901  * Use precise platform statistics if available:
2902  */
2903 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2904 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2905 {
2906         *ut = p->utime;
2907         *st = p->stime;
2908 }
2909
2910 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2911 {
2912         struct task_cputime cputime;
2913
2914         thread_group_cputime(p, &cputime);
2915
2916         *ut = cputime.utime;
2917         *st = cputime.stime;
2918 }
2919 #else
2920
2921 #ifndef nsecs_to_cputime
2922 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
2923 #endif
2924
2925 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2926 {
2927         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
2928
2929         /*
2930          * Use CFS's precise accounting:
2931          */
2932         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
2933
2934         if (total) {
2935                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2936
2937                 temp *= (__force u64) utime;
2938                 do_div(temp, (__force u32) total);
2939                 utime = (__force cputime_t) temp;
2940         } else
2941                 utime = rtime;
2942
2943         /*
2944          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
2945          */
2946         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
2947         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
2948
2949         *ut = p->prev_utime;
2950         *st = p->prev_stime;
2951 }
2952
2953 /*
2954  * Must be called with siglock held.
2955  */
2956 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2957 {
2958         struct signal_struct *sig = p->signal;
2959         struct task_cputime cputime;
2960         cputime_t rtime, utime, total;
2961
2962         thread_group_cputime(p, &cputime);
2963
2964         total = cputime.utime + cputime.stime;
2965         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
2966
2967         if (total) {
2968                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2969
2970                 temp *= (__force u64) cputime.utime;
2971                 do_div(temp, (__force u32) total);
2972                 utime = (__force cputime_t) temp;
2973         } else
2974                 utime = rtime;
2975
2976         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
2977         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
2978
2979         *ut = sig->prev_utime;
2980         *st = sig->prev_stime;
2981 }
2982 #endif
2983
2984 /*
2985  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2986  * We call it with interrupts disabled.
2987  */
2988 void scheduler_tick(void)
2989 {
2990         int cpu = smp_processor_id();
2991         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2992         struct task_struct *curr = rq->curr;
2993
2994         sched_clock_tick();
2995
2996         raw_spin_lock(&rq->lock);
2997         update_rq_clock(rq);
2998         update_cpu_load_active(rq);
2999         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3000         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3001
3002         perf_event_task_tick();
3003
3004 #ifdef CONFIG_SMP
3005         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3006         trigger_load_balance(rq, cpu);
3007 #endif
3008 }
3009
3010 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3011 {
3012         if (in_lock_functions(addr)) {
3013                 addr = CALLER_ADDR2;
3014                 if (in_lock_functions(addr))
3015                         addr = CALLER_ADDR3;
3016         }
3017         return addr;
3018 }
3019
3020 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3021                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3022
3023 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3024 {
3025 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3026         /*
3027          * Underflow?
3028          */
3029         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3030                 return;
3031 #endif
3032         preempt_count() += val;
3033 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3034         /*
3035          * Spinlock count overflowing soon?
3036          */
3037         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3038                                 PREEMPT_MASK - 10);
3039 #endif
3040         if (preempt_count() == val)
3041                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3042 }
3043 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3044
3045 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3046 {
3047 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3048         /*
3049          * Underflow?
3050          */
3051         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3052                 return;
3053         /*
3054          * Is the spinlock portion underflowing?
3055          */
3056         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3057                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3058                 return;
3059 #endif
3060
3061         if (preempt_count() == val)
3062                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3063         preempt_count() -= val;
3064 }
3065 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3066
3067 #endif
3068
3069 /*
3070  * Print scheduling while atomic bug:
3071  */
3072 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3073 {
3074         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3075
3076         if (oops_in_progress)
3077                 return;
3078
3079         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3080                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3081
3082         debug_show_held_locks(prev);
3083         print_modules();
3084         if (irqs_disabled())
3085                 print_irqtrace_events(prev);
3086
3087         if (regs)
3088                 show_regs(regs);
3089         else
3090                 dump_stack();
3091 }
3092
3093 /*
3094  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3095  */
3096 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3097 {
3098         /*
3099          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3100          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3101          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3102          */
3103         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3104                 __schedule_bug(prev);
3105         rcu_sleep_check();
3106
3107         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3108
3109         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3110 }
3111
3112 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3113 {
3114         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3115                 update_rq_clock(rq);
3116         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3117 }
3118
3119 /*
3120  * Pick up the highest-prio task:
3121  */
3122 static inline struct task_struct *
3123 pick_next_task(struct rq *rq)
3124 {
3125         const struct sched_class *class;
3126         struct task_struct *p;
3127
3128         /*
3129          * Optimization: we know that if all tasks are in
3130          * the fair class we can call that function directly:
3131          */
3132         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3133                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3134                 if (likely(p))
3135                         return p;
3136         }
3137
3138         for_each_class(class) {
3139                 p = class->pick_next_task(rq);
3140                 if (p)
3141                         return p;
3142         }
3143
3144         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3145 }
3146
3147 /*
3148  * __schedule() is the main scheduler function.
3149  */
3150 static void __sched __schedule(void)
3151 {
3152         struct task_struct *prev, *next;
3153         unsigned long *switch_count;
3154         struct rq *rq;
3155         int cpu;
3156
3157 need_resched:
3158         preempt_disable();
3159         cpu = smp_processor_id();
3160         rq = cpu_rq(cpu);
3161         rcu_note_context_switch(cpu);
3162         prev = rq->curr;
3163
3164         schedule_debug(prev);
3165
3166         if (sched_feat(HRTICK))
3167                 hrtick_clear(rq);
3168
3169         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3170
3171         switch_count = &prev->nivcsw;
3172         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3173                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3174                         prev->state = TASK_RUNNING;
3175                 } else {
3176                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3177                         prev->on_rq = 0;
3178
3179                         /*
3180                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3181                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3182                          * concurrency.
3183                          */
3184                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3185                                 struct task_struct *to_wakeup;
3186
3187                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3188                                 if (to_wakeup)
3189                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3190                         }
3191                 }
3192                 switch_count = &prev->nvcsw;
3193         }
3194
3195         pre_schedule(rq, prev);
3196
3197         if (unlikely(!rq->nr_running))
3198                 idle_balance(cpu, rq);
3199
3200         put_prev_task(rq, prev);
3201         next = pick_next_task(rq);
3202         clear_tsk_need_resched(prev);
3203         rq->skip_clock_update = 0;
3204
3205         if (likely(prev != next)) {
3206                 rq->nr_switches++;
3207                 rq->curr = next;
3208                 ++*switch_count;
3209
3210                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3211                 /*
3212                  * The context switch have flipped the stack from under us
3213                  * and restored the local variables which were saved when
3214                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3215                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3216                  */
3217                 cpu = smp_processor_id();
3218                 rq = cpu_rq(cpu);
3219         } else
3220                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3221
3222         post_schedule(rq);
3223
3224         sched_preempt_enable_no_resched();
3225         if (need_resched())
3226                 goto need_resched;
3227 }
3228
3229 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3230 {
3231         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3232                 return;
3233         /*
3234          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3235          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3236          */
3237         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3238                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3239 }
3240
3241 asmlinkage void __sched schedule(void)
3242 {
3243         struct task_struct *tsk = current;
3244
3245         sched_submit_work(tsk);
3246         __schedule();
3247 }
3248 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3249
3250 /**
3251  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3252  *
3253  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3254  */
3255 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3256 {
3257         sched_preempt_enable_no_resched();
3258         schedule();
3259         preempt_disable();
3260 }
3261
3262 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3263
3264 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3265 {
3266         if (lock->owner != owner)
3267                 return false;
3268
3269         /*
3270          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3271          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3272          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3273          * ensures the memory stays valid.
3274          */
3275         barrier();
3276
3277         return owner->on_cpu;
3278 }
3279
3280 /*
3281  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3282  * access and not reliable.
3283  */
3284 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3285 {
3286         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3287                 return 0;
3288
3289         rcu_read_lock();
3290         while (owner_running(lock, owner)) {
3291                 if (need_resched())
3292                         break;
3293
3294                 arch_mutex_cpu_relax();
3295         }
3296         rcu_read_unlock();
3297
3298         /*
3299          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3300          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3301          * success only when lock->owner is NULL.
3302          */
3303         return lock->owner == NULL;
3304 }
3305 #endif
3306
3307 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3308 /*
3309  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3310  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3311  * occur there and call schedule directly.
3312  */
3313 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3314 {
3315         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3316
3317         /*
3318          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3319          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3320          */
3321         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3322                 return;
3323
3324         do {
3325                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3326                 __schedule();
3327                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3328
3329                 /*
3330                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3331                  * between schedule and now.
3332                  */
3333                 barrier();
3334         } while (need_resched());
3335 }
3336 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3337
3338 /*
3339  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3340  * off of irq context.
3341  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3342  * protect us against recursive calling from irq.
3343  */
3344 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3345 {
3346         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3347
3348         /* Catch callers which need to be fixed */
3349         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3350
3351         do {
3352                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3353                 local_irq_enable();
3354                 __schedule();
3355                 local_irq_disable();
3356                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3357
3358                 /*
3359                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3360                  * between schedule and now.
3361                  */
3362                 barrier();
3363         } while (need_resched());
3364 }
3365
3366 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3367
3368 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3369                           void *key)
3370 {
3371         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3372 }
3373 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3374
3375 /*
3376  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3377  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3378  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3379  *
3380  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3381  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3382  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3383  */
3384 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3385                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3386 {
3387         wait_queue_t *curr, *next;
3388
3389         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3390                 unsigned flags = curr->flags;
3391
3392                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3393                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3394                         break;
3395         }
3396 }
3397
3398 /**
3399  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3400  * @q: the waitqueue
3401  * @mode: which threads
3402  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3403  * @key: is directly passed to the wakeup function
3404  *
3405  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3406  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3407  */
3408 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3409                         int nr_exclusive, void *key)
3410 {
3411         unsigned long flags;
3412
3413         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3414         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3415         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3416 }
3417 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3418
3419 /*
3420  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3421  */
3422 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3423 {
3424         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3425 }
3426 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3427
3428 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3429 {
3430         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3431 }
3432 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3433
3434 /**
3435  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3436  * @q: the waitqueue
3437  * @mode: which threads
3438  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3439  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3440  *
3441  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3442  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3443  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3444  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3445  *
3446  * On UP it can prevent extra preemption.
3447  *
3448  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3449  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3450  */
3451 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3452                         int nr_exclusive, void *key)
3453 {
3454         unsigned long flags;
3455         int wake_flags = WF_SYNC;
3456
3457         if (unlikely(!q))
3458                 return;
3459
3460         if (unlikely(!nr_exclusive))
3461                 wake_flags = 0;
3462
3463         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3464         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3465         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3466 }
3467 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3468
3469 /*
3470  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3471  */
3472 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3473 {
3474         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3475 }
3476 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3477
3478 /**
3479  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3480  * @x:  holds the state of this particular completion
3481  *
3482  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3483  * awakened in the same order in which they were queued.
3484  *
3485  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3486  *
3487  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3488  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3489  */
3490 void complete(struct completion *x)
3491 {
3492         unsigned long flags;
3493
3494         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3495         x->done++;
3496         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3497         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3498 }
3499 EXPORT_SYMBOL(complete);
3500
3501 /**
3502  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3503  * @x:  holds the state of this particular completion
3504  *
3505  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3506  *
3507  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3508  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3509  */
3510 void complete_all(struct completion *x)
3511 {
3512         unsigned long flags;
3513
3514         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3515         x->done += UINT_MAX/2;
3516         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3517         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3518 }
3519 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3520
3521 static inline long __sched
3522 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3523 {
3524         if (!x->done) {
3525                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3526
3527                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3528                 do {
3529                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3530                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3531                                 break;
3532                         }
3533                         __set_current_state(state);
3534                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3535                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3536                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3537                 } while (!x->done && timeout);
3538                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3539                 if (!x->done)
3540                         return timeout;
3541         }
3542         x->done--;
3543         return timeout ?: 1;
3544 }
3545
3546 static long __sched
3547 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3548 {
3549         might_sleep();
3550
3551         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3552         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3553         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3554         return timeout;
3555 }
3556
3557 /**
3558  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3559  * @x:  holds the state of this particular completion
3560  *
3561  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3562  * interruptible and there is no timeout.
3563  *
3564  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3565  * and interrupt capability. Also see complete().
3566  */
3567 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3568 {
3569         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3570 }
3571 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3572
3573 /**
3574  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3575  * @x:  holds the state of this particular completion
3576  * @timeout:  timeout value in jiffies
3577  *
3578  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3579  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3580  * interruptible.
3581  *
3582  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3583  * jiffies left till timeout) if completed.
3584  */
3585 unsigned long __sched
3586 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3587 {
3588         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3589 }
3590 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3591
3592 /**
3593  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3594  * @x:  holds the state of this particular completion
3595  *
3596  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3597  * interruptible.
3598  *
3599  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3600  */
3601 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3602 {
3603         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3604         if (t == -ERESTARTSYS)
3605                 return t;
3606         return 0;
3607 }
3608 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3609
3610 /**
3611  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3612  * @x:  holds the state of this particular completion
3613  * @timeout:  timeout value in jiffies
3614  *
3615  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3616  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3617  *
3618  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3619  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3620  */
3621 long __sched
3622 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3623                                           unsigned long timeout)
3624 {
3625         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3626 }
3627 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3628
3629 /**
3630  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3631  * @x:  holds the state of this particular completion
3632  *
3633  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3634  * interrupted by a kill signal.
3635  *
3636  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3637  */
3638 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3639 {
3640         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3641         if (t == -ERESTARTSYS)
3642                 return t;
3643         return 0;
3644 }
3645 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3646
3647 /**
3648  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3649  * @x:  holds the state of this particular completion
3650  * @timeout:  timeout value in jiffies
3651  *
3652  * This waits for either a completion of a specific task to be
3653  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3654  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3655  *
3656  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3657  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3658  */
3659 long __sched
3660 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3661                                      unsigned long timeout)
3662 {
3663         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3664 }
3665 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3666
3667 /**
3668  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3669  *      @x:     completion structure
3670  *
3671  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3672  *               1 if a decrement succeeded.
3673  *
3674  *      If a completion is being used as a counting completion,
3675  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3676  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3677  *      is protecting is not available.
3678  */
3679 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3680 {
3681         unsigned long flags;
3682         int ret = 1;
3683
3684         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3685         if (!x->done)
3686                 ret = 0;
3687         else
3688                 x->done--;
3689         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3690         return ret;
3691 }
3692 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3693
3694 /**
3695  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3696  *      @x:     completion structure
3697  *
3698  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3699  *               1 if there are no waiters.
3700  *
3701  */
3702 bool completion_done(struct completion *x)
3703 {
3704         unsigned long flags;
3705         int ret = 1;
3706
3707         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3708         if (!x->done)
3709                 ret = 0;
3710         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3711         return ret;
3712 }
3713 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3714
3715 static long __sched
3716 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3717 {
3718         unsigned long flags;
3719         wait_queue_t wait;
3720
3721         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3722
3723         __set_current_state(state);
3724
3725         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3726         __add_wait_queue(q, &wait);
3727         spin_unlock(&q->lock);
3728         timeout = schedule_timeout(timeout);
3729         spin_lock_irq(&q->lock);
3730         __remove_wait_queue(q, &wait);
3731         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3732
3733         return timeout;
3734 }
3735
3736 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3737 {
3738         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3739 }
3740 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3741
3742 long __sched
3743 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3744 {
3745         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3746 }
3747 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3748
3749 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3750 {
3751         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3752 }
3753 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3754
3755 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3756 {
3757         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3758 }
3759 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3760
3761 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3762
3763 /*
3764  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3765  * @p: task
3766  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3767  *
3768  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3769  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3770  *
3771  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3772  */
3773 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3774 {
3775         int oldprio, on_rq, running;
3776         struct rq *rq;
3777         const struct sched_class *prev_class;
3778
3779         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3780
3781         rq = __task_rq_lock(p);
3782
3783         /*
3784          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3785          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3786          *
3787          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3788          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3789          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3790          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3791          * with interrupts disabled and will complete the lock
3792          * protected section without being interrupted. So there is no
3793          * real need to boost.
3794          */
3795         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3796                 WARN_ON(p != rq->curr);
3797                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3798                 goto out_unlock;
3799         }
3800
3801         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3802         oldprio = p->prio;
3803         prev_class = p->sched_class;
3804         on_rq = p->on_rq;
3805         running = task_current(rq, p);
3806         if (on_rq)
3807                 dequeue_task(rq, p, 0);
3808         if (running)
3809                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3810
3811         if (rt_prio(prio))
3812                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3813         else
3814                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3815
3816         p->prio = prio;
3817
3818         if (running)
3819                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3820         if (on_rq)
3821                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3822
3823         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3824 out_unlock:
3825         __task_rq_unlock(rq);
3826 }
3827 #endif
3828 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3829 {
3830         int old_prio, delta, on_rq;
3831         unsigned long flags;
3832         struct rq *rq;
3833
3834         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3835                 return;
3836         /*
3837          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3838          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3839          */
3840         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3841         /*
3842          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3843          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3844          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3845          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3846          */
3847         if (task_has_rt_policy(p)) {
3848                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3849                 goto out_unlock;
3850         }
3851         on_rq = p->on_rq;
3852         if (on_rq)
3853                 dequeue_task(rq, p, 0);
3854
3855         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3856         set_load_weight(p);
3857         old_prio = p->prio;
3858         p->prio = effective_prio(p);
3859         delta = p->prio - old_prio;
3860
3861         if (on_rq) {
3862                 enqueue_task(rq, p, 0);
3863                 /*
3864                  * If the task increased its priority or is running and
3865                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3866                  */
3867                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3868                         resched_task(rq->curr);
3869         }
3870 out_unlock:
3871         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3872 }
3873 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3874
3875 /*
3876  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3877  * @p: task
3878  * @nice: nice value
3879  */
3880 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3881 {
3882         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3883         int nice_rlim = 20 - nice;
3884
3885         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3886                 capable(CAP_SYS_NICE));
3887 }
3888
3889 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3890
3891 /*
3892  * sys_nice - change the priority of the current process.
3893  * @increment: priority increment
3894  *
3895  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3896  * does similar things.
3897  */
3898 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3899 {
3900         long nice, retval;
3901
3902         /*
3903          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3904          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3905          * and we have a single winner.
3906          */
3907         if (increment < -40)
3908                 increment = -40;
3909         if (increment > 40)
3910                 increment = 40;
3911
3912         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3913         if (nice < -20)
3914                 nice = -20;
3915         if (nice > 19)
3916                 nice = 19;
3917
3918         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3919                 return -EPERM;
3920
3921         retval = security_task_setnice(current, nice);
3922         if (retval)
3923                 return retval;
3924
3925         set_user_nice(current, nice);
3926         return 0;
3927 }
3928
3929 #endif
3930
3931 /**
3932  * task_prio - return the priority value of a given task.
3933  * @p: the task in question.
3934  *
3935  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3936  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3937  * around 0, value goes from -16 to +15.
3938  */
3939 int task_prio(const struct task_struct *p)
3940 {
3941         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3942 }
3943
3944 /**
3945  * task_nice - return the nice value of a given task.
3946  * @p: the task in question.
3947  */
3948 int task_nice(const struct task_struct *p)
3949 {
3950         return TASK_NICE(p);
3951 }
3952 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3953
3954 /**
3955  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3956  * @cpu: the processor in question.
3957  */
3958 int idle_cpu(int cpu)
3959 {
3960         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3961
3962         if (rq->curr != rq->idle)
3963                 return 0;
3964
3965         if (rq->nr_running)
3966                 return 0;
3967
3968 #ifdef CONFIG_SMP
3969         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3970                 return 0;
3971 #endif
3972
3973         return 1;
3974 }
3975
3976 /**
3977  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3978  * @cpu: the processor in question.
3979  */
3980 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3981 {
3982         return cpu_rq(cpu)->idle;
3983 }
3984
3985 /**
3986  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3987  * @pid: the pid in question.
3988  */
3989 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3990 {
3991         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3992 }
3993
3994 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3995 static void
3996 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3997 {
3998         p->policy = policy;
3999         p->rt_priority = prio;
4000         p->normal_prio = normal_prio(p);
4001         /* we are holding p->pi_lock already */
4002         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4003         if (rt_prio(p->prio))
4004                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4005         else
4006                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4007         set_load_weight(p);
4008 }
4009
4010 /*
4011  * check the target process has a UID that matches the current process's
4012  */
4013 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4014 {
4015         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4016         bool match;
4017
4018         rcu_read_lock();
4019         pcred = __task_cred(p);
4020         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4021                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4022                          cred->euid == pcred->uid);
4023         else
4024                 match = false;
4025         rcu_read_unlock();
4026         return match;
4027 }
4028
4029 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4030                                 const struct sched_param *param, bool user)
4031 {
4032         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4033         unsigned long flags;
4034         const struct sched_class *prev_class;
4035         struct rq *rq;
4036         int reset_on_fork;
4037
4038         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4039         BUG_ON(in_interrupt());
4040 recheck:
4041         /* double check policy once rq lock held */
4042         if (policy < 0) {
4043                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4044                 policy = oldpolicy = p->policy;
4045         } else {
4046                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4047                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4048
4049                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4050                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4051                                 policy != SCHED_IDLE)
4052                         return -EINVAL;
4053         }
4054
4055         /*
4056          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4057          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4058          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4059          */
4060         if (param->sched_priority < 0 ||
4061             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4062             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4063                 return -EINVAL;
4064         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4065                 return -EINVAL;
4066
4067         /*
4068          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4069          */
4070         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4071                 if (rt_policy(policy)) {
4072                         unsigned long rlim_rtprio =
4073                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4074
4075                         /* can't set/change the rt policy */
4076                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4077                                 return -EPERM;
4078
4079                         /* can't increase priority */
4080                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4081                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4082                                 return -EPERM;
4083                 }
4084
4085                 /*
4086                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4087                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4088                  */
4089                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4090                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4091                                 return -EPERM;
4092                 }
4093
4094                 /* can't change other user's priorities */
4095                 if (!check_same_owner(p))
4096                         return -EPERM;
4097
4098                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4099                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4100                         return -EPERM;
4101         }
4102
4103         if (user) {
4104                 retval = security_task_setscheduler(p);
4105                 if (retval)
4106                         return retval;
4107         }
4108
4109         /*
4110          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4111          * changing the priority of the task:
4112          *
4113          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4114          * runqueue lock must be held.
4115          */
4116         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4117
4118         /*
4119          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4120          */
4121         if (p == rq->stop) {
4122                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4123                 return -EINVAL;
4124         }
4125
4126         /*
4127          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4128          */
4129         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4130                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4131
4132                 __task_rq_unlock(rq);
4133                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4134                 return 0;
4135         }
4136
4137 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4138         if (user) {
4139                 /*
4140                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4141                  * assigned.
4142                  */
4143                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4144                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4145                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4146                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4147                         return -EPERM;
4148                 }
4149         }
4150 #endif
4151
4152         /* recheck policy now with rq lock held */
4153         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4154                 policy = oldpolicy = -1;
4155                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4156                 goto recheck;
4157         }
4158         on_rq = p->on_rq;
4159         running = task_current(rq, p);
4160         if (on_rq)
4161                 dequeue_task(rq, p, 0);
4162         if (running)
4163                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4164
4165         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4166
4167         oldprio = p->prio;
4168         prev_class = p->sched_class;
4169         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4170
4171         if (running)
4172                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4173         if (on_rq)
4174                 enqueue_task(rq, p, 0);
4175
4176         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4177         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4178
4179         rt_mutex_adjust_pi(p);
4180
4181         return 0;
4182 }
4183
4184 /**
4185  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4186  * @p: the task in question.
4187  * @policy: new policy.
4188  * @param: structure containing the new RT priority.
4189  *
4190  * NOTE that the task may be already dead.
4191  */
4192 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4193                        const struct sched_param *param)
4194 {
4195         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4196 }
4197 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4198
4199 /**
4200  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4201  * @p: the task in question.
4202  * @policy: new policy.
4203  * @param: structure containing the new RT priority.
4204  *
4205  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4206  * current context has permission.  For example, this is needed in
4207  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4208  * but our caller might not have that capability.
4209  */
4210 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4211                                const struct sched_param *param)
4212 {
4213         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4214 }
4215
4216 static int
4217 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4218 {
4219         struct sched_param lparam;
4220         struct task_struct *p;
4221         int retval;
4222
4223         if (!param || pid < 0)
4224                 return -EINVAL;
4225         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4226                 return -EFAULT;
4227
4228         rcu_read_lock();
4229         retval = -ESRCH;
4230         p = find_process_by_pid(pid);
4231         if (p != NULL)
4232                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4233         rcu_read_unlock();
4234
4235         return retval;
4236 }
4237
4238 /**
4239  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4240  * @pid: the pid in question.
4241  * @policy: new policy.
4242  * @param: structure containing the new RT priority.
4243  */
4244 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4245                 struct sched_param __user *, param)
4246 {
4247         /* negative values for policy are not valid */
4248         if (policy < 0)
4249                 return -EINVAL;
4250
4251         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4252 }
4253
4254 /**
4255  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4256  * @pid: the pid in question.
4257  * @param: structure containing the new RT priority.
4258  */
4259 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4260 {
4261         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4262 }
4263
4264 /**
4265  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4266  * @pid: the pid in question.
4267  */
4268 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4269 {
4270         struct task_struct *p;
4271         int retval;
4272
4273         if (pid < 0)
4274                 return -EINVAL;
4275
4276         retval = -ESRCH;
4277         rcu_read_lock();
4278         p = find_process_by_pid(pid);
4279         if (p) {
4280                 retval = security_task_getscheduler(p);
4281                 if (!retval)
4282                         retval = p->policy
4283                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4284         }
4285         rcu_read_unlock();
4286         return retval;
4287 }
4288
4289 /**
4290  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4291  * @pid: the pid in question.
4292  * @param: structure containing the RT priority.
4293  */
4294 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4295 {
4296         struct sched_param lp;
4297         struct task_struct *p;
4298         int retval;
4299
4300         if (!param || pid < 0)
4301                 return -EINVAL;
4302
4303         rcu_read_lock();
4304         p = find_process_by_pid(pid);
4305         retval = -ESRCH;
4306         if (!p)
4307                 goto out_unlock;
4308
4309         retval = security_task_getscheduler(p);
4310         if (retval)
4311                 goto out_unlock;
4312
4313         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4314         rcu_read_unlock();
4315
4316         /*
4317          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4318          */
4319         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4320
4321         return retval;
4322
4323 out_unlock:
4324         rcu_read_unlock();
4325         return retval;
4326 }
4327
4328 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4329 {
4330         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4331         struct task_struct *p;
4332         int retval;
4333
4334         get_online_cpus();
4335         rcu_read_lock();
4336
4337         p = find_process_by_pid(pid);
4338         if (!p) {
4339                 rcu_read_unlock();
4340                 put_online_cpus();
4341                 return -ESRCH;
4342         }
4343
4344         /* Prevent p going away */
4345         get_task_struct(p);
4346         rcu_read_unlock();
4347
4348         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4349                 retval = -ENOMEM;
4350                 goto out_put_task;
4351         }
4352         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4353                 retval = -ENOMEM;
4354                 goto out_free_cpus_allowed;
4355         }
4356         retval = -EPERM;
4357         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4358                 goto out_unlock;
4359
4360         retval = security_task_setscheduler(p);
4361         if (retval)
4362                 goto out_unlock;
4363
4364         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4365         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4366 again:
4367         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4368
4369         if (!retval) {
4370                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4371                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4372                         /*
4373                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4374                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4375                          * cpuset's cpus_allowed
4376                          */
4377                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4378                         goto again;
4379                 }
4380         }
4381 out_unlock:
4382         free_cpumask_var(new_mask);
4383 out_free_cpus_allowed:
4384         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4385 out_put_task:
4386         put_task_struct(p);
4387         put_online_cpus();
4388         return retval;
4389 }
4390
4391 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4392                              struct cpumask *new_mask)
4393 {
4394         if (len < cpumask_size())
4395                 cpumask_clear(new_mask);
4396         else if (len > cpumask_size())
4397                 len = cpumask_size();
4398
4399         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4400 }
4401
4402 /**
4403  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4404  * @pid: pid of the process
4405  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4406  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4407  */
4408 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4409                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4410 {
4411         cpumask_var_t new_mask;
4412         int retval;
4413
4414         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4415                 return -ENOMEM;
4416
4417         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4418         if (retval == 0)
4419                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4420         free_cpumask_var(new_mask);
4421         return retval;
4422 }
4423
4424 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4425 {
4426         struct task_struct *p;
4427         unsigned long flags;
4428         int retval;
4429
4430         get_online_cpus();
4431         rcu_read_lock();
4432
4433         retval = -ESRCH;
4434         p = find_process_by_pid(pid);
4435         if (!p)
4436                 goto out_unlock;
4437
4438         retval = security_task_getscheduler(p);
4439         if (retval)
4440                 goto out_unlock;
4441
4442         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4443         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4444         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4445
4446 out_unlock:
4447         rcu_read_unlock();
4448         put_online_cpus();
4449
4450         return retval;
4451 }
4452
4453 /**
4454  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4455  * @pid: pid of the process
4456  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4457  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4458  */
4459 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4460                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4461 {
4462         int ret;
4463         cpumask_var_t mask;
4464
4465         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4466                 return -EINVAL;
4467         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4468                 return -EINVAL;
4469
4470         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4471                 return -ENOMEM;
4472
4473         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4474         if (ret == 0) {
4475                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4476
4477                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4478                         ret = -EFAULT;
4479                 else
4480                         ret = retlen;
4481         }
4482         free_cpumask_var(mask);
4483
4484         return ret;
4485 }
4486
4487 /**
4488  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4489  *
4490  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4491  * other threads running on this CPU then this function will return.
4492  */
4493 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4494 {
4495         struct rq *rq = this_rq_lock();
4496
4497         schedstat_inc(rq, yld_count);
4498         current->sched_class->yield_task(rq);
4499
4500         /*
4501          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4502          * no need to preempt or enable interrupts:
4503          */
4504         __release(rq->lock);
4505         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4506         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4507         sched_preempt_enable_no_resched();
4508
4509         schedule();
4510
4511         return 0;
4512 }
4513
4514 static inline int should_resched(void)
4515 {
4516         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4517 }
4518
4519 static void __cond_resched(void)
4520 {
4521         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4522         __schedule();
4523         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4524 }
4525
4526 int __sched _cond_resched(void)
4527 {
4528         if (should_resched()) {
4529                 __cond_resched();
4530                 return 1;
4531         }
4532         return 0;
4533 }
4534 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4535
4536 /*
4537  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4538  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4539  *
4540  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4541  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4542  * spin_unlock(), once by hand).
4543  */
4544 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4545 {
4546         int resched = should_resched();
4547         int ret = 0;
4548
4549         lockdep_assert_held(lock);
4550
4551         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4552                 spin_unlock(lock);
4553                 if (resched)
4554                         __cond_resched();
4555                 else
4556                         cpu_relax();
4557                 ret = 1;
4558                 spin_lock(lock);
4559         }
4560         return ret;
4561 }
4562 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4563
4564 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4565 {
4566         BUG_ON(!in_softirq());
4567
4568         if (should_resched()) {
4569                 local_bh_enable();
4570                 __cond_resched();
4571                 local_bh_disable();
4572                 return 1;
4573         }
4574         return 0;
4575 }
4576 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4577
4578 /**
4579  * yield - yield the current processor to other threads.
4580  *
4581  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4582  *
4583  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4584  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4585  * it, its already broken.
4586  *
4587  * Typical broken usage is:
4588  *
4589  * while (!event)
4590  *      yield();
4591  *
4592  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4593  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4594  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4595  *
4596  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4597  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4598  * If you still want to use yield(), do not!
4599  */
4600 void __sched yield(void)
4601 {
4602         set_current_state(TASK_RUNNING);
4603         sys_sched_yield();
4604 }
4605 EXPORT_SYMBOL(yield);
4606
4607 /**
4608  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4609  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4610  * processor it's on.
4611  * @p: target task
4612  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4613  *
4614  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4615  * can't go away on us before we can do any checks.
4616  *
4617  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4618  */
4619 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4620 {
4621         struct task_struct *curr = current;
4622         struct rq *rq, *p_rq;
4623         unsigned long flags;
4624         bool yielded = 0;
4625
4626         local_irq_save(flags);
4627         rq = this_rq();
4628
4629 again:
4630         p_rq = task_rq(p);
4631         double_rq_lock(rq, p_rq);
4632         while (task_rq(p) != p_rq) {
4633                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4634                 goto again;
4635         }
4636
4637         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4638                 goto out;
4639
4640         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4641                 goto out;
4642
4643         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4644                 goto out;
4645
4646         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4647         if (yielded) {
4648                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4649                 /*
4650                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4651                  * fairness.
4652                  */
4653                 if (preempt && rq != p_rq)
4654                         resched_task(p_rq->curr);
4655         } else {
4656                 /*
4657                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4658                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4659                  * the next update.
4660                  */
4661                 rq->skip_clock_update = 0;
4662         }
4663
4664 out:
4665         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4666         local_irq_restore(flags);
4667
4668         if (yielded)
4669                 schedule();
4670
4671         return yielded;
4672 }
4673 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4674
4675 /*
4676  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4677  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4678  */
4679 void __sched io_schedule(void)
4680 {
4681         struct rq *rq = raw_rq();
4682
4683         delayacct_blkio_start();
4684         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4685         blk_flush_plug(current);
4686         current->in_iowait = 1;
4687         schedule();
4688         current->in_iowait = 0;
4689         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4690         delayacct_blkio_end();
4691 }
4692 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4693
4694 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4695 {
4696         struct rq *rq = raw_rq();
4697         long ret;
4698
4699         delayacct_blkio_start();
4700         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4701         blk_flush_plug(current);
4702         current->in_iowait = 1;
4703         ret = schedule_timeout(timeout);
4704         current->in_iowait = 0;
4705         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4706         delayacct_blkio_end();
4707         return ret;
4708 }
4709
4710 /**
4711  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4712  * @policy: scheduling class.
4713  *
4714  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4715  * by a given scheduling class.
4716  */
4717 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4718 {
4719         int ret = -EINVAL;
4720
4721         switch (policy) {
4722         case SCHED_FIFO:
4723         case SCHED_RR:
4724                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4725                 break;
4726         case SCHED_NORMAL:
4727         case SCHED_BATCH:
4728         case SCHED_IDLE:
4729                 ret = 0;
4730                 break;
4731         }
4732         return ret;
4733 }
4734
4735 /**
4736  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4737  * @policy: scheduling class.
4738  *
4739  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4740  * by a given scheduling class.
4741  */
4742 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4743 {
4744         int ret = -EINVAL;
4745
4746         switch (policy) {
4747         case SCHED_FIFO:
4748         case SCHED_RR:
4749                 ret = 1;
4750                 break;
4751         case SCHED_NORMAL:
4752         case SCHED_BATCH:
4753         case SCHED_IDLE:
4754                 ret = 0;
4755         }
4756         return ret;
4757 }
4758
4759 /**
4760  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4761  * @pid: pid of the process.
4762  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4763  *
4764  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4765  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4766  */
4767 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4768                 struct timespec __user *, interval)
4769 {
4770         struct task_struct *p;
4771         unsigned int time_slice;
4772         unsigned long flags;
4773         struct rq *rq;
4774         int retval;
4775         struct timespec t;
4776
4777         if (pid < 0)
4778                 return -EINVAL;
4779
4780         retval = -ESRCH;
4781         rcu_read_lock();
4782         p = find_process_by_pid(pid);
4783         if (!p)
4784                 goto out_unlock;
4785
4786         retval = security_task_getscheduler(p);
4787         if (retval)
4788                 goto out_unlock;
4789
4790         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4791         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4792         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4793
4794         rcu_read_unlock();
4795         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4796         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4797         return retval;
4798
4799 out_unlock:
4800         rcu_read_unlock();
4801         return retval;
4802 }
4803
4804 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4805
4806 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4807 {
4808         unsigned long free = 0;
4809         unsigned state;
4810
4811         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4812         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4813                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4814 #if BITS_PER_LONG == 32
4815         if (state == TASK_RUNNING)
4816                 printk(KERN_CONT " running  ");
4817         else
4818                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4819 #else
4820         if (state == TASK_RUNNING)
4821                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4822         else
4823                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4824 #endif
4825 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4826         free = stack_not_used(p);
4827 #endif
4828         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4829                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4830                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4831
4832         show_stack(p, NULL);
4833 }
4834
4835 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4836 {
4837         struct task_struct *g, *p;
4838
4839 #if BITS_PER_LONG == 32
4840         printk(KERN_INFO
4841                 "  task                PC stack   pid father\n");
4842 #else
4843         printk(KERN_INFO
4844                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4845 #endif
4846         rcu_read_lock();
4847         do_each_thread(g, p) {
4848                 /*
4849                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4850                  * console might take a lot of time:
4851                  */
4852                 touch_nmi_watchdog();
4853                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4854                         sched_show_task(p);
4855         } while_each_thread(g, p);
4856
4857         touch_all_softlockup_watchdogs();
4858
4859 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4860         sysrq_sched_debug_show();
4861 #endif
4862         rcu_read_unlock();
4863         /*
4864          * Only show locks if all tasks are dumped:
4865          */
4866         if (!state_filter)
4867                 debug_show_all_locks();
4868 }
4869
4870 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4871 {
4872         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4873 }
4874
4875 /**
4876  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4877  * @idle: task in question
4878  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4879  *
4880  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4881  * flag, to make booting more robust.
4882  */
4883 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4884 {
4885         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4886         unsigned long flags;
4887
4888         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4889
4890         __sched_fork(idle);
4891         idle->state = TASK_RUNNING;
4892         idle->se.exec_start = sched_clock();
4893
4894         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4895         /*
4896          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4897          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4898          * lockdep check in task_group() will fail.
4899          *
4900          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4901          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4902          *
4903          * Silence PROVE_RCU
4904          */
4905         rcu_read_lock();
4906         __set_task_cpu(idle, cpu);
4907         rcu_read_unlock();
4908
4909         rq->curr = rq->idle = idle;
4910 #if defined(CONFIG_SMP)
4911         idle->on_cpu = 1;
4912 #endif
4913         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4914
4915         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4916         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4917
4918         /*
4919          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4920          */
4921         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4922         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4923 #if defined(CONFIG_SMP)
4924         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4925 #endif
4926 }
4927
4928 #ifdef CONFIG_SMP
4929 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4930 {
4931         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4932                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4933
4934         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4935         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4936 }
4937
4938 /*
4939  * This is how migration works:
4940  *
4941  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4942  *    stop_one_cpu().
4943  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4944  *    off the CPU)
4945  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4946  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4947  *    it and puts it into the right queue.
4948  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4949  *    is done.
4950  */
4951
4952 /*
4953  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4954  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4955  * is removed from the allowed bitmask.
4956  *
4957  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4958  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4959  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4960  */
4961 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4962 {
4963         unsigned long flags;
4964         struct rq *rq;
4965         unsigned int dest_cpu;
4966         int ret = 0;
4967
4968         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4969
4970         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4971                 goto out;
4972
4973         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4974                 ret = -EINVAL;
4975                 goto out;
4976         }
4977
4978         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4979                 ret = -EINVAL;
4980                 goto out;
4981         }
4982
4983         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4984
4985         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4986         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4987                 goto out;
4988
4989         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4990         if (p->on_rq) {
4991                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4992                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4993                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4994                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4995                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4996                 return 0;
4997         }
4998 out:
4999         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5000
5001         return ret;
5002 }
5003 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5004
5005 /*
5006  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5007  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5008  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5009  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5010  *
5011  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5012  * as the task is no longer on this CPU.
5013  *
5014  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5015  */
5016 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5017 {
5018         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5019         int ret = 0;
5020
5021         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5022                 return ret;
5023
5024         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5025         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5026
5027         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
5028         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5029         /* Already moved. */
5030         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5031                 goto done;
5032         /* Affinity changed (again). */
5033         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5034                 goto fail;
5035
5036         /*
5037          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5038          * placed properly.
5039          */
5040         if (p->on_rq) {
5041                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
5042                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5043                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
5044                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5045         }
5046 done:
5047         ret = 1;
5048 fail:
5049         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5050         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5051         return ret;
5052 }
5053
5054 /*
5055  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5056  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5057  * 'pushing' onto another runqueue.
5058  */
5059 static int migration_cpu_stop(void *data)
5060 {
5061         struct migration_arg *arg = data;
5062
5063         /*
5064          * The original target cpu might have gone down and we might
5065          * be on another cpu but it doesn't matter.
5066          */
5067         local_irq_disable();
5068         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5069         local_irq_enable();
5070         return 0;
5071 }
5072
5073 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5074
5075 /*
5076  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5077  * offline.
5078  */
5079 void idle_task_exit(void)
5080 {
5081         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5082
5083         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5084
5085         if (mm != &init_mm)
5086                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5087         mmdrop(mm);
5088 }
5089
5090 /*
5091  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5092  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5093  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5094  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5095  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5096  */
5097 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5098 {
5099         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5100
5101         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5102         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5103 }
5104
5105 /*
5106  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5107  */
5108 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5109 {
5110         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5111         rq->calc_load_active = 0;
5112 }
5113
5114 /*
5115  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5116  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5117  *
5118  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5119  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5120  * because of lock validation efforts.
5121  */
5122 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5123 {
5124         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5125         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5126         int dest_cpu;
5127
5128         /*
5129          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5130          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5131          *
5132          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5133          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5134          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5135          * done here.
5136          */
5137         rq->stop = NULL;
5138
5139         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5140         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5141
5142         for ( ; ; ) {
5143                 /*
5144                  * There's this thread running, bail when that's the only
5145                  * remaining thread.
5146                  */
5147                 if (rq->nr_running == 1)
5148                         break;
5149
5150                 next = pick_next_task(rq);
5151                 BUG_ON(!next);
5152                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5153
5154                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5155                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5156                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5157
5158                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5159
5160                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5161         }
5162
5163         rq->stop = stop;
5164 }
5165
5166 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5167
5168 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5169
5170 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5171         {
5172                 .procname       = "sched_domain",
5173                 .mode           = 0555,
5174         },
5175         {}
5176 };
5177
5178 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5179         {
5180                 .procname       = "kernel",
5181                 .mode           = 0555,
5182                 .child          = sd_ctl_dir,
5183         },
5184         {}
5185 };
5186
5187 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5188 {
5189         struct ctl_table *entry =
5190                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5191
5192         return entry;
5193 }
5194
5195 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5196 {
5197         struct ctl_table *entry;
5198
5199         /*
5200          * In the intermediate directories, both the child directory and
5201          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5202          * will always be set. In the lowest directory the names are
5203          * static strings and all have proc handlers.
5204          */
5205         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5206                 if (entry->child)
5207                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5208                 if (entry->proc_handler == NULL)
5209                         kfree(entry->procname);
5210         }
5211
5212         kfree(*tablep);
5213         *tablep = NULL;
5214 }
5215
5216 static void
5217 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5218                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5219                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5220 {
5221         entry->procname = procname;
5222         entry->data = data;
5223         entry->maxlen = maxlen;
5224         entry->mode = mode;
5225         entry->proc_handler = proc_handler;
5226 }
5227
5228 static struct ctl_table *
5229 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5230 {
5231         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5232
5233         if (table == NULL)
5234                 return NULL;
5235
5236         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5237                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5238         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5239                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5240         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5241                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5242         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5243                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5244         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5245                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5246         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5247                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5248         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5249                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5250         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5251                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5252         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5253                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5254         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5255                 &sd->cache_nice_tries,
5256                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5257         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5258                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5259         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5260                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5261         /* &table[12] is terminator */
5262
5263         return table;
5264 }
5265
5266 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5267 {
5268         struct ctl_table *entry, *table;
5269         struct sched_domain *sd;
5270         int domain_num = 0, i;
5271         char buf[32];
5272
5273         for_each_domain(cpu, sd)
5274                 domain_num++;
5275         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5276         if (table == NULL)
5277                 return NULL;
5278
5279         i = 0;
5280         for_each_domain(cpu, sd) {
5281                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5282                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5283                 entry->mode = 0555;
5284                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5285                 entry++;
5286                 i++;
5287         }
5288         return table;
5289 }
5290
5291 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5292 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5293 {
5294         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5295         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5296         char buf[32];
5297
5298         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5299         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5300
5301         if (entry == NULL)
5302                 return;
5303
5304         for_each_possible_cpu(i) {
5305                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5306                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5307                 entry->mode = 0555;
5308                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5309                 entry++;
5310         }
5311
5312         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5313         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5314 }
5315
5316 /* may be called multiple times per register */
5317 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5318 {
5319         if (sd_sysctl_header)
5320                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5321         sd_sysctl_header = NULL;
5322         if (sd_ctl_dir[0].child)
5323                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5324 }
5325 #else
5326 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5327 {
5328 }
5329 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5330 {
5331 }
5332 #endif
5333
5334 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5335 {
5336         if (!rq->online) {
5337                 const struct sched_class *class;
5338
5339                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5340                 rq->online = 1;
5341
5342                 for_each_class(class) {
5343                         if (class->rq_online)
5344                                 class->rq_online(rq);
5345                 }
5346         }
5347 }
5348
5349 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5350 {
5351         if (rq->online) {
5352                 const struct sched_class *class;
5353
5354                 for_each_class(class) {
5355                         if (class->rq_offline)
5356                                 class->rq_offline(rq);
5357                 }
5358
5359                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5360                 rq->online = 0;
5361         }
5362 }
5363
5364 /*
5365  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5366  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5367  */
5368 static int __cpuinit
5369 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5370 {
5371         int cpu = (long)hcpu;
5372         unsigned long flags;
5373         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5374
5375         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5376
5377         case CPU_UP_PREPARE:
5378                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5379                 break;
5380
5381         case CPU_ONLINE:
5382                 /* Update our root-domain */
5383                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5384                 if (rq->rd) {
5385                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5386
5387                         set_rq_online(rq);
5388                 }
5389                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5390                 break;
5391
5392 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5393         case CPU_DYING:
5394                 sched_ttwu_pending();
5395                 /* Update our root-domain */
5396                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5397                 if (rq->rd) {
5398                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5399                         set_rq_offline(rq);
5400                 }
5401                 migrate_tasks(cpu);
5402                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5403                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5404
5405                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5406                 calc_global_load_remove(rq);
5407                 break;
5408 #endif
5409         }
5410
5411         update_max_interval();
5412
5413         return NOTIFY_OK;
5414 }
5415
5416 /*
5417  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5418  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5419  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5420  */
5421 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5422         .notifier_call = migration_call,
5423         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5424 };
5425
5426 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5427                                       unsigned long action, void *hcpu)
5428 {
5429         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5430         case CPU_STARTING:
5431         case CPU_DOWN_FAILED:
5432                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5433                 return NOTIFY_OK;
5434         default:
5435                 return NOTIFY_DONE;
5436         }
5437 }
5438
5439 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5440                                         unsigned long action, void *hcpu)
5441 {
5442         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5443         case CPU_DOWN_PREPARE:
5444                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5445                 return NOTIFY_OK;
5446         default:
5447                 return NOTIFY_DONE;
5448         }
5449 }
5450
5451 static int __init migration_init(void)
5452 {
5453         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5454         int err;
5455
5456         /* Initialize migration for the boot CPU */
5457         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5458         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5459         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5460         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5461
5462         /* Register cpu active notifiers */
5463         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5464         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5465
5466         return 0;
5467 }
5468 early_initcall(migration_init);
5469 #endif
5470
5471 #ifdef CONFIG_SMP
5472
5473 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5474
5475 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5476
5477 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5478
5479 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5480 {
5481         sched_domain_debug_enabled = 1;
5482
5483         return 0;
5484 }
5485 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5486
5487 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5488                                   struct cpumask *groupmask)
5489 {
5490         struct sched_group *group = sd->groups;
5491         char str[256];
5492
5493         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5494         cpumask_clear(groupmask);
5495
5496         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5497
5498         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5499                 printk("does not load-balance\n");
5500                 if (sd->parent)
5501                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5502                                         " has parent");
5503                 return -1;
5504         }
5505
5506         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5507
5508         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5509                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5510                                 "CPU%d\n", cpu);
5511         }
5512         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5513                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5514                                 " CPU%d\n", cpu);
5515         }
5516
5517         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5518         do {
5519                 if (!group) {
5520                         printk("\n");
5521                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5522                         break;
5523                 }
5524
5525                 if (!group->sgp->power) {
5526                         printk(KERN_CONT "\n");
5527                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5528                                         "set\n");
5529                         break;
5530                 }
5531
5532                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5533                         printk(KERN_CONT "\n");
5534                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5535                         break;
5536                 }
5537
5538                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5539                         printk(KERN_CONT "\n");
5540                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5541                         break;
5542                 }
5543
5544                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5545
5546                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5547
5548                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5549                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5550                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5551                                 group->sgp->power);
5552                 }
5553
5554                 group = group->next;
5555         } while (group != sd->groups);
5556         printk(KERN_CONT "\n");
5557
5558         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5559                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5560
5561         if (sd->parent &&
5562             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5563                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5564                         "of domain->span\n");
5565         return 0;
5566 }
5567
5568 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5569 {
5570         int level = 0;
5571
5572         if (!sched_domain_debug_enabled)
5573                 return;
5574
5575         if (!sd) {
5576                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5577                 return;
5578         }
5579
5580         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5581
5582         for (;;) {
5583                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5584                         break;
5585                 level++;
5586                 sd = sd->parent;
5587                 if (!sd)
5588                         break;
5589         }
5590 }
5591 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5592 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5593 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5594
5595 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5596 {
5597         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5598                 return 1;
5599
5600         /* Following flags need at least 2 groups */
5601         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5602                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5603                          SD_BALANCE_FORK |
5604                          SD_BALANCE_EXEC |
5605                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5606                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5607                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5608                         return 0;
5609         }
5610
5611         /* Following flags don't use groups */
5612         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5613                 return 0;
5614
5615         return 1;
5616 }
5617
5618 static int
5619 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5620 {
5621         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5622
5623         if (sd_degenerate(parent))
5624                 return 1;
5625
5626         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5627                 return 0;
5628
5629         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5630         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5631                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5632                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5633                                 SD_BALANCE_FORK |
5634                                 SD_BALANCE_EXEC |
5635                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5636                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5637                 if (nr_node_ids == 1)
5638                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5639         }
5640         if (~cflags & pflags)
5641                 return 0;
5642
5643         return 1;
5644 }
5645
5646 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5647 {
5648         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5649
5650         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5651         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5652         free_cpumask_var(rd->online);
5653         free_cpumask_var(rd->span);
5654         kfree(rd);
5655 }
5656
5657 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5658 {
5659         struct root_domain *old_rd = NULL;
5660         unsigned long flags;
5661
5662         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5663
5664         if (rq->rd) {
5665                 old_rd = rq->rd;
5666
5667                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5668                         set_rq_offline(rq);
5669
5670                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5671
5672                 /*
5673                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5674                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5675                  * in this function:
5676                  */
5677                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5678                         old_rd = NULL;
5679         }
5680
5681         atomic_inc(&rd->refcount);
5682         rq->rd = rd;
5683
5684         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5685         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5686                 set_rq_online(rq);
5687
5688         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5689
5690         if (old_rd)
5691                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5692 }
5693
5694 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5695 {
5696         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5697
5698         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5699                 goto out;
5700         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5701                 goto free_span;
5702         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5703                 goto free_online;
5704
5705         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5706                 goto free_rto_mask;
5707         return 0;
5708
5709 free_rto_mask:
5710         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5711 free_online:
5712         free_cpumask_var(rd->online);
5713 free_span:
5714         free_cpumask_var(rd->span);
5715 out:
5716         return -ENOMEM;
5717 }
5718
5719 /*
5720  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5721  * members (mimicking the global state we have today).
5722  */
5723 struct root_domain def_root_domain;
5724
5725 static void init_defrootdomain(void)
5726 {
5727         init_rootdomain(&def_root_domain);
5728
5729         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5730 }
5731
5732 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5733 {
5734         struct root_domain *rd;
5735
5736         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5737         if (!rd)
5738                 return NULL;
5739
5740         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5741                 kfree(rd);
5742                 return NULL;
5743         }
5744
5745         return rd;
5746 }
5747
5748 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5749 {
5750         struct sched_group *tmp, *first;
5751
5752         if (!sg)
5753                 return;
5754
5755         first = sg;
5756         do {
5757                 tmp = sg->next;
5758
5759                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5760                         kfree(sg->sgp);
5761
5762                 kfree(sg);
5763                 sg = tmp;
5764         } while (sg != first);
5765 }
5766
5767 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5768 {
5769         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5770
5771         /*
5772          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5773          * nuke them all.
5774          */
5775         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5776                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5777         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5778                 kfree(sd->groups->sgp);
5779                 kfree(sd->groups);
5780         }
5781         kfree(sd);
5782 }
5783
5784 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5785 {
5786         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5787 }
5788
5789 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5790 {
5791         for (; sd; sd = sd->parent)
5792                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5793 }
5794
5795 /*
5796  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5797  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5798  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5799  *
5800  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5801  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5802  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5803  */
5804 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5805 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5806
5807 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5808 {
5809         struct sched_domain *sd;
5810         int id = cpu;
5811
5812         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5813         if (sd)
5814                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5815
5816         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5817         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5818 }
5819
5820 /*
5821  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5822  * hold the hotplug lock.
5823  */
5824 static void
5825 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5826 {
5827         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5828         struct sched_domain *tmp;
5829
5830         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5831         for (tmp = sd; tmp; ) {
5832                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5833                 if (!parent)
5834                         break;
5835
5836                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5837                         tmp->parent = parent->parent;
5838                         if (parent->parent)
5839                                 parent->parent->child = tmp;
5840                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5841                 } else
5842                         tmp = tmp->parent;
5843         }
5844
5845         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5846                 tmp = sd;
5847                 sd = sd->parent;
5848                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5849                 if (sd)
5850                         sd->child = NULL;
5851         }
5852
5853         sched_domain_debug(sd, cpu);
5854
5855         rq_attach_root(rq, rd);
5856         tmp = rq->sd;
5857         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5858         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5859
5860         update_top_cache_domain(cpu);
5861 }
5862
5863 /* cpus with isolated domains */
5864 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5865
5866 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5867 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5868 {
5869         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5870         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5871         return 1;
5872 }
5873
5874 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5875
5876 #ifdef CONFIG_NUMA
5877
5878 /**
5879  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5880  * @node: node whose sched_domain we're building
5881  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5882  *
5883  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
5884  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5885  *
5886  * Should use nodemask_t.
5887  */
5888 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
5889 {
5890         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
5891
5892         min_val = INT_MAX;
5893
5894         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5895                 /* Start at @node */
5896                 n = (node + i) % nr_node_ids;
5897
5898                 if (!nr_cpus_node(n))
5899                         continue;
5900
5901                 /* Skip already used nodes */
5902                 if (node_isset(n, *used_nodes))
5903                         continue;
5904
5905                 /* Simple min distance search */
5906                 val = node_distance(node, n);
5907
5908                 if (val < min_val) {
5909                         min_val = val;
5910                         best_node = n;
5911                 }
5912         }
5913
5914         if (best_node != -1)
5915                 node_set(best_node, *used_nodes);
5916         return best_node;
5917 }
5918
5919 /**
5920  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5921  * @node: node whose cpumask we're constructing
5922  * @span: resulting cpumask
5923  *
5924  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
5925  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5926  * out optimally.
5927  */
5928 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
5929 {
5930         nodemask_t used_nodes;
5931         int i;
5932
5933         cpumask_clear(span);
5934         nodes_clear(used_nodes);
5935
5936         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
5937         node_set(node, used_nodes);
5938
5939         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5940                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
5941                 if (next_node < 0)
5942                         break;
5943                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
5944         }
5945 }
5946
5947 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
5948 {
5949         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5950
5951         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
5952
5953         return sched_domains_tmpmask;
5954 }
5955
5956 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
5957 {
5958         return cpu_possible_mask;
5959 }
5960 #endif /* CONFIG_NUMA */
5961
5962 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5963 {
5964         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5965 }
5966
5967 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5968
5969 struct sd_data {
5970         struct sched_domain **__percpu sd;
5971         struct sched_group **__percpu sg;
5972         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5973 };
5974
5975 struct s_data {
5976         struct sched_domain ** __percpu sd;
5977         struct root_domain      *rd;
5978 };
5979
5980 enum s_alloc {
5981         sa_rootdomain,
5982         sa_sd,
5983         sa_sd_storage,
5984         sa_none,
5985 };
5986
5987 struct sched_domain_topology_level;
5988
5989 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5990 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5991
5992 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5993
5994 struct sched_domain_topology_level {
5995         sched_domain_init_f init;
5996         sched_domain_mask_f mask;
5997         int                 flags;
5998         struct sd_data      data;
5999 };
6000
6001 static int
6002 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6003 {
6004         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6005         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6006         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6007         struct sd_data *sdd = sd->private;
6008         struct sched_domain *child;
6009         int i;
6010
6011         cpumask_clear(covered);
6012
6013         for_each_cpu(i, span) {
6014                 struct cpumask *sg_span;
6015
6016                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6017                         continue;
6018
6019                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6020                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6021
6022                 if (!sg)
6023                         goto fail;
6024
6025                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6026
6027                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6028                 if (child->child) {
6029                         child = child->child;
6030                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
6031                 } else
6032                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6033
6034                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6035
6036                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
6037                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
6038
6039                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
6040                         groups = sg;
6041
6042                 if (!first)
6043                         first = sg;
6044                 if (last)
6045                         last->next = sg;
6046                 last = sg;
6047                 last->next = first;
6048         }
6049         sd->groups = groups;
6050
6051         return 0;
6052
6053 fail:
6054         free_sched_groups(first, 0);
6055
6056         return -ENOMEM;
6057 }
6058
6059 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6060 {
6061         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6062         struct sched_domain *child = sd->child;
6063
6064         if (child)
6065                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6066
6067         if (sg) {
6068                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6069                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6070                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6071         }
6072
6073         return cpu;
6074 }
6075
6076 /*
6077  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6078  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6079  * and ->cpu_power to 0.
6080  *
6081  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6082  */
6083 static int
6084 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6085 {
6086         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6087         struct sd_data *sdd = sd->private;
6088         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6089         struct cpumask *covered;
6090         int i;
6091
6092         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6093         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6094
6095         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6096                 return 0;
6097
6098         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6099         covered = sched_domains_tmpmask;
6100
6101         cpumask_clear(covered);
6102
6103         for_each_cpu(i, span) {
6104                 struct sched_group *sg;
6105                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6106                 int j;
6107
6108                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6109                         continue;
6110
6111                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6112                 sg->sgp->power = 0;
6113
6114                 for_each_cpu(j, span) {
6115                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6116                                 continue;
6117
6118                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6119                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6120                 }
6121
6122                 if (!first)
6123                         first = sg;
6124                 if (last)
6125                         last->next = sg;
6126                 last = sg;
6127         }
6128         last->next = first;
6129
6130         return 0;
6131 }
6132
6133 /*
6134  * Initialize sched groups cpu_power.
6135  *
6136  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6137  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6138  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6139  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6140  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6141  * less cpu_power.
6142  */
6143 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6144 {
6145         struct sched_group *sg = sd->groups;
6146
6147         WARN_ON(!sd || !sg);
6148
6149         do {
6150                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6151                 sg = sg->next;
6152         } while (sg != sd->groups);
6153
6154         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6155                 return;
6156
6157         update_group_power(sd, cpu);
6158         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6159 }
6160
6161 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6162 {
6163        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6164 }
6165
6166 /*
6167  * Initializers for schedule domains
6168  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6169  */
6170
6171 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6172 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6173 #else
6174 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6175 #endif
6176
6177 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6178 static noinline struct sched_domain *                                   \
6179 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6180 {                                                                       \
6181         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6182         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6183         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6184         sd->private = &tl->data;                                        \
6185         return sd;                                                      \
6186 }
6187
6188 SD_INIT_FUNC(CPU)
6189 #ifdef CONFIG_NUMA
6190  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6191  SD_INIT_FUNC(NODE)
6192 #endif
6193 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6194  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6195 #endif
6196 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6197  SD_INIT_FUNC(MC)
6198 #endif
6199 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6200  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6201 #endif
6202
6203 static int default_relax_domain_level = -1;
6204 int sched_domain_level_max;
6205
6206 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6207 {
6208         unsigned long val;
6209
6210         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6211         if (val < sched_domain_level_max)
6212                 default_relax_domain_level = val;
6213
6214         return 1;
6215 }
6216 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6217
6218 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6219                                  struct sched_domain_attr *attr)
6220 {
6221         int request;
6222
6223         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6224                 if (default_relax_domain_level < 0)
6225                         return;
6226                 else
6227                         request = default_relax_domain_level;
6228         } else
6229                 request = attr->relax_domain_level;
6230         if (request < sd->level) {
6231                 /* turn off idle balance on this domain */
6232                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6233         } else {
6234                 /* turn on idle balance on this domain */
6235                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6236         }
6237 }
6238
6239 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6240 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6241
6242 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6243                                  const struct cpumask *cpu_map)
6244 {
6245         switch (what) {
6246         case sa_rootdomain:
6247                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6248                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6249         case sa_sd:
6250                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6251         case sa_sd_storage:
6252                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6253         case sa_none:
6254                 break;
6255         }
6256 }
6257
6258 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6259                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6260 {
6261         memset(d, 0, sizeof(*d));
6262
6263         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6264                 return sa_sd_storage;
6265         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6266         if (!d->sd)
6267                 return sa_sd_storage;
6268         d->rd = alloc_rootdomain();
6269         if (!d->rd)
6270                 return sa_sd;
6271         return sa_rootdomain;
6272 }
6273
6274 /*
6275  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6276  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6277  * will not free the data we're using.
6278  */
6279 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6280 {
6281         struct sd_data *sdd = sd->private;
6282
6283         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6284         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6285
6286         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6287                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6288
6289         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6290                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6291 }
6292
6293 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6294 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6295 {
6296         return topology_thread_cpumask(cpu);
6297 }
6298 #endif
6299
6300 /*
6301  * Topology list, bottom-up.
6302  */
6303 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6304 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6305         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6306 #endif
6307 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6308         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6309 #endif
6310 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6311         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6312 #endif
6313         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6314 #ifdef CONFIG_NUMA
6315         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6316         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6317 #endif
6318         { NULL, },
6319 };
6320
6321 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6322
6323 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6324 {
6325         struct sched_domain_topology_level *tl;
6326         int j;
6327
6328         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6329                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6330
6331                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6332                 if (!sdd->sd)
6333                         return -ENOMEM;
6334
6335                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6336                 if (!sdd->sg)
6337                         return -ENOMEM;
6338
6339                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6340                 if (!sdd->sgp)
6341                         return -ENOMEM;
6342
6343                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6344                         struct sched_domain *sd;
6345                         struct sched_group *sg;
6346                         struct sched_group_power *sgp;
6347
6348                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6349                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6350                         if (!sd)
6351                                 return -ENOMEM;
6352
6353                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6354
6355                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6356                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6357                         if (!sg)
6358                                 return -ENOMEM;
6359
6360                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6361
6362                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6363                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6364                         if (!sgp)
6365                                 return -ENOMEM;
6366
6367                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6368                 }
6369         }
6370
6371         return 0;
6372 }
6373
6374 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6375 {
6376         struct sched_domain_topology_level *tl;
6377         int j;
6378
6379         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6380                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6381
6382                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6383                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6384                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6385                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
6386                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6387                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6388                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6389                 }
6390                 free_percpu(sdd->sd);
6391                 free_percpu(sdd->sg);
6392                 free_percpu(sdd->sgp);
6393         }
6394 }
6395
6396 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6397                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6398                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6399                 int cpu)
6400 {
6401         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6402         if (!sd)
6403                 return child;
6404
6405         set_domain_attribute(sd, attr);
6406         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6407         if (child) {
6408                 sd->level = child->level + 1;
6409                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6410                 child->parent = sd;
6411         }
6412         sd->child = child;
6413
6414         return sd;
6415 }
6416
6417 /*
6418  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6419  * to the individual cpus
6420  */
6421 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6422                                struct sched_domain_attr *attr)
6423 {
6424         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6425         struct sched_domain *sd;
6426         struct s_data d;
6427         int i, ret = -ENOMEM;
6428
6429         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6430         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6431                 goto error;
6432
6433         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6434         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6435                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6436
6437                 sd = NULL;
6438                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6439                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6440                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6441                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6442                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6443                                 break;
6444                 }
6445
6446                 while (sd->child)
6447                         sd = sd->child;
6448
6449                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6450         }
6451
6452         /* Build the groups for the domains */
6453         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6454                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6455                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6456                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6457                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6458                                         goto error;
6459                         } else {
6460                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6461                                         goto error;
6462                         }
6463                 }
6464         }
6465
6466         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6467         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6468                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6469                         continue;
6470
6471                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6472                         claim_allocations(i, sd);
6473                         init_sched_groups_power(i, sd);
6474                 }
6475         }
6476
6477         /* Attach the domains */
6478         rcu_read_lock();
6479         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6480                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6481                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6482         }
6483         rcu_read_unlock();
6484
6485         ret = 0;
6486 error:
6487         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6488         return ret;
6489 }
6490
6491 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6492 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6493 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6494                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6495
6496 /*
6497  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6498  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6499  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6500  */
6501 static cpumask_var_t fallback_doms;
6502
6503 /*
6504  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6505  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6506  * or 0 if it stayed the same.
6507  */
6508 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6509 {
6510         return 0;
6511 }
6512
6513 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6514 {
6515         int i;
6516         cpumask_var_t *doms;
6517
6518         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6519         if (!doms)
6520                 return NULL;
6521         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6522                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6523                         free_sched_domains(doms, i);
6524                         return NULL;
6525                 }
6526         }
6527         return doms;
6528 }
6529
6530 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6531 {
6532         unsigned int i;
6533         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6534                 free_cpumask_var(doms[i]);
6535         kfree(doms);
6536 }
6537
6538 /*
6539  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6540  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6541  * exclude other special cases in the future.
6542  */
6543 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6544 {
6545         int err;
6546
6547         arch_update_cpu_topology();
6548         ndoms_cur = 1;
6549         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6550         if (!doms_cur)
6551                 doms_cur = &fallback_doms;
6552         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6553         dattr_cur = NULL;
6554         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6555         register_sched_domain_sysctl();
6556
6557         return err;
6558 }
6559
6560 /*
6561  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6562  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6563  */
6564 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6565 {
6566         int i;
6567
6568         rcu_read_lock();
6569         for_each_cpu(i, cpu_map)
6570                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6571         rcu_read_unlock();
6572 }
6573
6574 /* handle null as "default" */
6575 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6576                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6577 {
6578         struct sched_domain_attr tmp;
6579
6580         /* fast path */
6581         if (!new && !cur)
6582                 return 1;
6583
6584         tmp = SD_ATTR_INIT;
6585         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6586                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6587                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6588 }
6589
6590 /*
6591  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6592  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6593  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6594  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6595  *
6596  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6597  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6598  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6599  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6600  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6601  * it as it is.
6602  *
6603  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6604  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6605  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6606  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6607  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6608  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6609  *
6610  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6611  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6612  * and it will not create the default domain.
6613  *
6614  * Call with hotplug lock held
6615  */
6616 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6617                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6618 {
6619         int i, j, n;
6620         int new_topology;
6621
6622         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6623
6624         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6625         unregister_sched_domain_sysctl();
6626
6627         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6628         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6629
6630         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6631
6632         /* Destroy deleted domains */
6633         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6634                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6635                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6636                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6637                                 goto match1;
6638                 }
6639                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6640                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6641 match1:
6642                 ;
6643         }
6644
6645         if (doms_new == NULL) {
6646                 ndoms_cur = 0;
6647                 doms_new = &fallback_doms;
6648                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6649                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6650         }
6651
6652         /* Build new domains */
6653         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6654                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6655                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6656                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6657                                 goto match2;
6658                 }
6659                 /* no match - add a new doms_new */
6660                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6661 match2:
6662                 ;
6663         }
6664
6665         /* Remember the new sched domains */
6666         if (doms_cur != &fallback_doms)
6667                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6668         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6669         doms_cur = doms_new;
6670         dattr_cur = dattr_new;
6671         ndoms_cur = ndoms_new;
6672
6673         register_sched_domain_sysctl();
6674
6675         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6676 }
6677
6678 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6679 static void reinit_sched_domains(void)
6680 {
6681         get_online_cpus();
6682
6683         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6684         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6685
6686         rebuild_sched_domains();
6687         put_online_cpus();
6688 }
6689
6690 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6691 {
6692         unsigned int level = 0;
6693
6694         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6695                 return -EINVAL;
6696
6697         /*
6698          * level is always be positive so don't check for
6699          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6700          * What happens on 0 or 1 byte write,
6701          * need to check for count as well?
6702          */
6703
6704         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6705                 return -EINVAL;
6706
6707         if (smt)
6708                 sched_smt_power_savings = level;
6709         else
6710                 sched_mc_power_savings = level;
6711
6712         reinit_sched_domains();
6713
6714         return count;
6715 }
6716
6717 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6718 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct device *dev,
6719                                            struct device_attribute *attr,
6720                                            char *buf)
6721 {
6722         return sprintf(buf, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6723 }
6724 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct device *dev,
6725                                             struct device_attribute *attr,
6726                                             const char *buf, size_t count)
6727 {
6728         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6729 }
6730 static DEVICE_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6731                    sched_mc_power_savings_show,
6732                    sched_mc_power_savings_store);
6733 #endif
6734
6735 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6736 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct device *dev,
6737                                             struct device_attribute *attr,
6738                                             char *buf)
6739 {
6740         return sprintf(buf, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6741 }
6742 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct device *dev,
6743                                             struct device_attribute *attr,
6744                                              const char *buf, size_t count)
6745 {
6746         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6747 }
6748 static DEVICE_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6749                    sched_smt_power_savings_show,
6750                    sched_smt_power_savings_store);
6751 #endif
6752
6753 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct device *dev)
6754 {
6755         int err = 0;
6756
6757 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6758         if (smt_capable())
6759                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_smt_power_savings);
6760 #endif
6761 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6762         if (!err && mc_capable())
6763                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_mc_power_savings);
6764 #endif
6765         return err;
6766 }
6767 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6768
6769 /*
6770  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6771  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6772  * around partition_sched_domains().
6773  */
6774 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6775                              void *hcpu)
6776 {
6777         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6778         case CPU_ONLINE:
6779         case CPU_DOWN_FAILED:
6780                 cpuset_update_active_cpus();
6781                 return NOTIFY_OK;
6782         default:
6783                 return NOTIFY_DONE;
6784         }
6785 }
6786
6787 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6788                                void *hcpu)
6789 {
6790         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6791         case CPU_DOWN_PREPARE:
6792                 cpuset_update_active_cpus();
6793                 return NOTIFY_OK;
6794         default:
6795                 return NOTIFY_DONE;
6796         }
6797 }
6798
6799 void __init sched_init_smp(void)
6800 {
6801         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6802
6803         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6804         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6805
6806         get_online_cpus();
6807         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6808         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6809         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6810         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6811                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6812         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6813         put_online_cpus();
6814
6815         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6816         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6817
6818         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6819         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6820
6821         init_hrtick();
6822
6823         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6824         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6825                 BUG();
6826         sched_init_granularity();
6827         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6828
6829         init_sched_rt_class();
6830 }
6831 #else
6832 void __init sched_init_smp(void)
6833 {
6834         sched_init_granularity();
6835 }
6836 #endif /* CONFIG_SMP */
6837
6838 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6839
6840 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6841 {
6842         return in_lock_functions(addr) ||
6843                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6844                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6845 }
6846
6847 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6848 struct task_group root_task_group;
6849 #endif
6850
6851 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6852
6853 void __init sched_init(void)
6854 {
6855         int i, j;
6856         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6857
6858 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6859         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6860 #endif
6861 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6862         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6863 #endif
6864 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6865         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6866 #endif
6867         if (alloc_size) {
6868                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6869
6870 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6871                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6872                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6873
6874                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6875                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6876
6877 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6878 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6879                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6880                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6881
6882                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6883                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6884
6885 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6886 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6887                 for_each_possible_cpu(i) {
6888                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6889                         ptr += cpumask_size();
6890                 }
6891 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6892         }
6893
6894 #ifdef CONFIG_SMP
6895         init_defrootdomain();
6896 #endif
6897
6898         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6899                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6900
6901 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6902         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6903                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6904 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6905
6906 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6907         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6908         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6909         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6910         autogroup_init(&init_task);
6911
6912 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6913
6914 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6915         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6916         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6917         /* Too early, not expected to fail */
6918         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6919 #endif
6920         for_each_possible_cpu(i) {
6921                 struct rq *rq;
6922
6923                 rq = cpu_rq(i);
6924                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6925                 rq->nr_running = 0;
6926                 rq->calc_load_active = 0;
6927                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6928                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6929                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6930 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6931                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6932                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6933                 /*
6934                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6935                  *
6936                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6937                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6938                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6939                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6940                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6941                  * (se->load.weight).
6942                  *
6943                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6944                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6945                  * then A0's share of the cpu resource is:
6946                  *
6947                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6948                  *
6949                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6950                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6951                  */
6952                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6953                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6954 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6955
6956                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6957 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6958                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6959                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6960 #endif
6961
6962                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6963                         rq->cpu_load[j] = 0;
6964
6965                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6966
6967 #ifdef CONFIG_SMP
6968                 rq->sd = NULL;
6969                 rq->rd = NULL;
6970                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6971                 rq->post_schedule = 0;
6972                 rq->active_balance = 0;
6973                 rq->next_balance = jiffies;
6974                 rq->push_cpu = 0;
6975                 rq->cpu = i;
6976                 rq->online = 0;
6977                 rq->idle_stamp = 0;
6978                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6979
6980                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6981
6982                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6983 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6984                 rq->nohz_flags = 0;
6985 #endif
6986 #endif
6987                 init_rq_hrtick(rq);
6988                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6989         }
6990
6991         set_load_weight(&init_task);
6992
6993 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6994         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6995 #endif
6996
6997 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6998         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6999 #endif
7000
7001         /*
7002          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7003          */
7004         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7005         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7006
7007         /*
7008          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7009          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7010          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7011          * when this runqueue becomes "idle".
7012          */
7013         init_idle(current, smp_processor_id());
7014
7015         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7016
7017         /*
7018          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7019          */
7020         current->sched_class = &fair_sched_class;
7021
7022 #ifdef CONFIG_SMP
7023         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7024         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7025         if (cpu_isolated_map == NULL)
7026                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7027 #endif
7028         init_sched_fair_class();
7029
7030         scheduler_running = 1;
7031 }
7032
7033 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7034 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7035 {
7036         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7037
7038         return (nested == preempt_offset);
7039 }
7040
7041 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7042 {
7043         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7044
7045         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7046         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7047             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7048                 return;
7049         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7050                 return;
7051         prev_jiffy = jiffies;
7052
7053         printk(KERN_ERR
7054                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7055                         file, line);
7056         printk(KERN_ERR
7057                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7058                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7059                         current->pid, current->comm);
7060
7061         debug_show_held_locks(current);
7062         if (irqs_disabled())
7063                 print_irqtrace_events(current);
7064         dump_stack();
7065 }
7066 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7067 #endif
7068
7069 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7070 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7071 {
7072         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7073         int old_prio = p->prio;
7074         int on_rq;
7075
7076         on_rq = p->on_rq;
7077         if (on_rq)
7078                 dequeue_task(rq, p, 0);
7079         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7080         if (on_rq) {
7081                 enqueue_task(rq, p, 0);
7082                 resched_task(rq->curr);
7083         }
7084
7085         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7086 }
7087
7088 void normalize_rt_tasks(void)
7089 {
7090         struct task_struct *g, *p;
7091         unsigned long flags;
7092         struct rq *rq;
7093
7094         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7095         do_each_thread(g, p) {
7096                 /*
7097                  * Only normalize user tasks:
7098                  */
7099                 if (!p->mm)
7100                         continue;
7101
7102                 p->se.exec_start                = 0;
7103 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7104                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7105                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7106                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7107 #endif
7108
7109                 if (!rt_task(p)) {
7110                         /*
7111                          * Renice negative nice level userspace
7112                          * tasks back to 0:
7113                          */
7114                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7115                                 set_user_nice(p, 0);
7116                         continue;
7117                 }
7118
7119                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7120                 rq = __task_rq_lock(p);
7121
7122                 normalize_task(rq, p);
7123
7124                 __task_rq_unlock(rq);
7125                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7126         } while_each_thread(g, p);
7127
7128         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7129 }
7130
7131 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7132
7133 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7134 /*
7135  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7136  *
7137  * They can only be called when the whole system has been
7138  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7139  * activity can take place. Using them for anything else would
7140  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7141  * under any other configuration.
7142  */
7143
7144 /**
7145  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7146  * @cpu: the processor in question.
7147  *
7148  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7149  */
7150 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7151 {
7152         return cpu_curr(cpu);
7153 }
7154
7155 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7156
7157 #ifdef CONFIG_IA64
7158 /**
7159  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7160  * @cpu: the processor in question.
7161  * @p: the task pointer to set.
7162  *
7163  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7164  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7165  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7166  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7167  * and caller must save the original value of the current task (see
7168  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7169  * re-starting the system.
7170  *
7171  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7172  */
7173 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7174 {
7175         cpu_curr(cpu) = p;
7176 }
7177
7178 #endif
7179
7180 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7181 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7182 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7183
7184 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7185 {
7186         free_fair_sched_group(tg);
7187         free_rt_sched_group(tg);
7188         autogroup_free(tg);
7189         kfree(tg);
7190 }
7191
7192 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7193 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7194 {
7195         struct task_group *tg;
7196         unsigned long flags;
7197
7198         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7199         if (!tg)
7200                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7201
7202         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7203                 goto err;
7204
7205         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7206                 goto err;
7207
7208         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7209         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7210
7211         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7212
7213         tg->parent = parent;
7214         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7215         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7216         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7217
7218         return tg;
7219
7220 err:
7221         free_sched_group(tg);
7222         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7223 }
7224
7225 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7226 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7227 {
7228         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7229         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7230 }
7231
7232 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7233 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7234 {
7235         unsigned long flags;
7236         int i;
7237
7238         /* end participation in shares distribution */
7239         for_each_possible_cpu(i)
7240                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7241
7242         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7243         list_del_rcu(&tg->list);
7244         list_del_rcu(&tg->siblings);
7245         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7246
7247         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7248         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7249 }
7250
7251 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7252  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7253  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7254  *      reflect its new group.
7255  */
7256 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7257 {
7258         int on_rq, running;
7259         unsigned long flags;
7260         struct rq *rq;
7261
7262         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7263
7264         running = task_current(rq, tsk);
7265         on_rq = tsk->on_rq;
7266
7267         if (on_rq)
7268                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7269         if (unlikely(running))
7270                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7271
7272 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7273         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7274                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7275         else
7276 #endif
7277                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7278
7279         if (unlikely(running))
7280                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7281         if (on_rq)
7282                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7283
7284         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7285 }
7286 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7287
7288 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7289 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7290 {
7291         if (runtime == RUNTIME_INF)
7292                 return 1ULL << 20;
7293
7294         return div64_u64(runtime << 20, period);
7295 }
7296 #endif
7297
7298 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7299 /*
7300  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7301  */
7302 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7303
7304 /* Must be called with tasklist_lock held */
7305 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7306 {
7307         struct task_struct *g, *p;
7308
7309         do_each_thread(g, p) {
7310                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7311                         return 1;
7312         } while_each_thread(g, p);
7313
7314         return 0;
7315 }
7316
7317 struct rt_schedulable_data {
7318         struct task_group *tg;
7319         u64 rt_period;
7320         u64 rt_runtime;
7321 };
7322
7323 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7324 {
7325         struct rt_schedulable_data *d = data;
7326         struct task_group *child;
7327         unsigned long total, sum = 0;
7328         u64 period, runtime;
7329
7330         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7331         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7332
7333         if (tg == d->tg) {
7334                 period = d->rt_period;
7335                 runtime = d->rt_runtime;
7336         }
7337
7338         /*
7339          * Cannot have more runtime than the period.
7340          */
7341         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7342                 return -EINVAL;
7343
7344         /*
7345          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7346          */
7347         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7348                 return -EBUSY;
7349
7350         total = to_ratio(period, runtime);
7351
7352         /*
7353          * Nobody can have more than the global setting allows.
7354          */
7355         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7356                 return -EINVAL;
7357
7358         /*
7359          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7360          */
7361         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7362                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7363                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7364
7365                 if (child == d->tg) {
7366                         period = d->rt_period;
7367                         runtime = d->rt_runtime;
7368                 }
7369
7370                 sum += to_ratio(period, runtime);
7371         }
7372
7373         if (sum > total)
7374                 return -EINVAL;
7375
7376         return 0;
7377 }
7378
7379 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7380 {
7381         int ret;
7382
7383         struct rt_schedulable_data data = {
7384                 .tg = tg,
7385                 .rt_period = period,
7386                 .rt_runtime = runtime,
7387         };
7388
7389         rcu_read_lock();
7390         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7391         rcu_read_unlock();
7392
7393         return ret;
7394 }
7395
7396 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7397                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7398 {
7399         int i, err = 0;
7400
7401         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7402         read_lock(&tasklist_lock);
7403         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7404         if (err)
7405                 goto unlock;
7406
7407         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7408         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7409         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7410
7411         for_each_possible_cpu(i) {
7412                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7413
7414                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7415                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7416                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7417         }
7418         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7419 unlock:
7420         read_unlock(&tasklist_lock);
7421         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7422
7423         return err;
7424 }
7425
7426 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7427 {
7428         u64 rt_runtime, rt_period;
7429
7430         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7431         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7432         if (rt_runtime_us < 0)
7433                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7434
7435         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7436 }
7437
7438 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7439 {
7440         u64 rt_runtime_us;
7441
7442         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7443                 return -1;
7444
7445         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7446         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7447         return rt_runtime_us;
7448 }
7449
7450 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7451 {
7452         u64 rt_runtime, rt_period;
7453
7454         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7455         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7456
7457         if (rt_period == 0)
7458                 return -EINVAL;
7459
7460         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7461 }
7462
7463 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7464 {
7465         u64 rt_period_us;
7466
7467         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7468         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7469         return rt_period_us;
7470 }
7471
7472 static int sched_rt_global_constraints(void)
7473 {
7474         u64 runtime, period;
7475         int ret = 0;
7476
7477         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7478                 return -EINVAL;
7479
7480         runtime = global_rt_runtime();
7481         period = global_rt_period();
7482
7483         /*
7484          * Sanity check on the sysctl variables.
7485          */
7486         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7487                 return -EINVAL;
7488
7489         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7490         read_lock(&tasklist_lock);
7491         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7492         read_unlock(&tasklist_lock);
7493         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7494
7495         return ret;
7496 }
7497
7498 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7499 {
7500         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7501         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7502                 return 0;
7503
7504         return 1;
7505 }
7506
7507 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7508 static int sched_rt_global_constraints(void)
7509 {
7510         unsigned long flags;
7511         int i;
7512
7513         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7514                 return -EINVAL;
7515
7516         /*
7517          * There's always some RT tasks in the root group
7518          * -- migration, kstopmachine etc..
7519          */
7520         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7521                 return -EBUSY;
7522
7523         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7524         for_each_possible_cpu(i) {
7525                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7526
7527                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7528                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7529                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7530         }
7531         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7532
7533         return 0;
7534 }
7535 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7536
7537 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7538                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7539                 loff_t *ppos)
7540 {
7541         int ret;
7542         int old_period, old_runtime;
7543         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7544
7545         mutex_lock(&mutex);
7546         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7547         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7548
7549         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7550
7551         if (!ret && write) {
7552                 ret = sched_rt_global_constraints();
7553                 if (ret) {
7554                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7555                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7556                 } else {
7557                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7558                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7559                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7560                 }
7561         }
7562         mutex_unlock(&mutex);
7563
7564         return ret;
7565 }
7566
7567 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7568
7569 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7570 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7571 {
7572         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7573                             struct task_group, css);
7574 }
7575
7576 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_create(struct cgroup *cgrp)
7577 {
7578         struct task_group *tg, *parent;
7579
7580         if (!cgrp->parent) {
7581                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7582                 return &root_task_group.css;
7583         }
7584
7585         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7586         tg = sched_create_group(parent);
7587         if (IS_ERR(tg))
7588                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7589
7590         return &tg->css;
7591 }
7592
7593 static void cpu_cgroup_destroy(struct cgroup *cgrp)
7594 {
7595         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7596
7597         sched_destroy_group(tg);
7598 }
7599
7600 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7601                                  struct cgroup_taskset *tset)
7602 {
7603         struct task_struct *task;
7604
7605         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7606 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7607                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7608                         return -EINVAL;
7609 #else
7610                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7611                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7612                         return -EINVAL;
7613 #endif
7614         }
7615         return 0;
7616 }
7617
7618 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7619                               struct cgroup_taskset *tset)
7620 {
7621         struct task_struct *task;
7622
7623         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7624                 sched_move_task(task);
7625 }
7626
7627 static void
7628 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7629                 struct task_struct *task)
7630 {
7631         /*
7632          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7633          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7634          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7635          */
7636         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7637                 return;
7638
7639         sched_move_task(task);
7640 }
7641
7642 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7643 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7644                                 u64 shareval)
7645 {
7646         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7647 }
7648
7649 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7650 {
7651         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7652
7653         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7654 }
7655
7656 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7657 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7658
7659 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7660 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7661
7662 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7663
7664 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7665 {
7666         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7667         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7668
7669         if (tg == &root_task_group)
7670                 return -EINVAL;
7671
7672         /*
7673          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7674          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7675          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7676          */
7677         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7678                 return -EINVAL;
7679
7680         /*
7681          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7682          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7683          * feasibility.
7684          */
7685         if (period > max_cfs_quota_period)
7686                 return -EINVAL;
7687
7688         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7689         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7690         if (ret)
7691                 goto out_unlock;
7692
7693         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7694         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7695         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7696         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7697         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7698         cfs_b->quota = quota;
7699
7700         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7701         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7702         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7703                 /* force a reprogram */
7704                 cfs_b->timer_active = 0;
7705                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7706         }
7707         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7708
7709         for_each_possible_cpu(i) {
7710                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7711                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7712
7713                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7714                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7715                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7716
7717                 if (cfs_rq->throttled)
7718                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7719                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7720         }
7721 out_unlock:
7722         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7723
7724         return ret;
7725 }
7726
7727 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7728 {
7729         u64 quota, period;
7730
7731         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7732         if (cfs_quota_us < 0)
7733                 quota = RUNTIME_INF;
7734         else
7735                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7736
7737         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7738 }
7739
7740 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7741 {
7742         u64 quota_us;
7743
7744         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7745                 return -1;
7746
7747         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7748         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7749
7750         return quota_us;
7751 }
7752
7753 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7754 {
7755         u64 quota, period;
7756
7757         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7758         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7759
7760         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7761 }
7762
7763 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7764 {
7765         u64 cfs_period_us;
7766
7767         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7768         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7769
7770         return cfs_period_us;
7771 }
7772
7773 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7774 {
7775         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7776 }
7777
7778 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7779                                 s64 cfs_quota_us)
7780 {
7781         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7782 }
7783
7784 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7785 {
7786         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7787 }
7788
7789 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7790                                 u64 cfs_period_us)
7791 {
7792         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7793 }
7794
7795 struct cfs_schedulable_data {
7796         struct task_group *tg;
7797         u64 period, quota;
7798 };
7799
7800 /*
7801  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7802  * note: units are usecs
7803  */
7804 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7805                                struct cfs_schedulable_data *d)
7806 {
7807         u64 quota, period;
7808
7809         if (tg == d->tg) {
7810                 period = d->period;
7811                 quota = d->quota;
7812         } else {
7813                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7814                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7815         }
7816
7817         /* note: these should typically be equivalent */
7818         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7819                 return RUNTIME_INF;
7820
7821         return to_ratio(period, quota);
7822 }
7823
7824 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7825 {
7826         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7827         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7828         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7829
7830         if (!tg->parent) {
7831                 quota = RUNTIME_INF;
7832         } else {
7833                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7834
7835                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7836                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7837
7838                 /*
7839                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7840                  * limit is set
7841                  */
7842                 if (quota == RUNTIME_INF)
7843                         quota = parent_quota;
7844                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7845                         return -EINVAL;
7846         }
7847         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7848
7849         return 0;
7850 }
7851
7852 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7853 {
7854         int ret;
7855         struct cfs_schedulable_data data = {
7856                 .tg = tg,
7857                 .period = period,
7858                 .quota = quota,
7859         };
7860
7861         if (quota != RUNTIME_INF) {
7862                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7863                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7864         }
7865
7866         rcu_read_lock();
7867         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7868         rcu_read_unlock();
7869
7870         return ret;
7871 }
7872
7873 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7874                 struct cgroup_map_cb *cb)
7875 {
7876         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7877         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7878
7879         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7880         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7881         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7882
7883         return 0;
7884 }
7885 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7886 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7887
7888 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7889 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7890                                 s64 val)
7891 {
7892         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7893 }
7894
7895 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7896 {
7897         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7898 }
7899
7900 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7901                 u64 rt_period_us)
7902 {
7903         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7904 }
7905
7906 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7907 {
7908         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7909 }
7910 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7911
7912 static struct cftype cpu_files[] = {
7913 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7914         {
7915                 .name = "shares",
7916                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7917                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7918         },
7919 #endif
7920 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7921         {
7922                 .name = "cfs_quota_us",
7923                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7924                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7925         },
7926         {
7927                 .name = "cfs_period_us",
7928                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7929                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7930         },
7931         {
7932                 .name = "stat",
7933                 .read_map = cpu_stats_show,
7934         },
7935 #endif
7936 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7937         {
7938                 .name = "rt_runtime_us",
7939                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7940                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7941         },
7942         {
7943                 .name = "rt_period_us",
7944                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7945                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7946         },
7947 #endif
7948 };
7949
7950 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7951 {
7952         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7953 }
7954
7955 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7956         .name           = "cpu",
7957         .create         = cpu_cgroup_create,
7958         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7959         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7960         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7961         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7962         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7963         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7964         .early_init     = 1,
7965 };
7966
7967 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7968
7969 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7970
7971 /*
7972  * CPU accounting code for task groups.
7973  *
7974  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7975  * (balbir@in.ibm.com).
7976  */
7977
7978 /* create a new cpu accounting group */
7979 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(struct cgroup *cgrp)
7980 {
7981         struct cpuacct *ca;
7982
7983         if (!cgrp->parent)
7984                 return &root_cpuacct.css;
7985
7986         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7987         if (!ca)
7988                 goto out;
7989
7990         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7991         if (!ca->cpuusage)
7992                 goto out_free_ca;
7993
7994         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7995         if (!ca->cpustat)
7996                 goto out_free_cpuusage;
7997
7998         return &ca->css;
7999
8000 out_free_cpuusage:
8001         free_percpu(ca->cpuusage);
8002 out_free_ca:
8003         kfree(ca);
8004 out:
8005         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8006 }
8007
8008 /* destroy an existing cpu accounting group */
8009 static void cpuacct_destroy(struct cgroup *cgrp)
8010 {
8011         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8012
8013         free_percpu(ca->cpustat);
8014         free_percpu(ca->cpuusage);
8015         kfree(ca);
8016 }
8017
8018 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8019 {
8020         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8021         u64 data;
8022
8023 #ifndef CONFIG_64BIT
8024         /*
8025          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8026          */
8027         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8028         data = *cpuusage;
8029         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8030 #else
8031         data = *cpuusage;
8032 #endif
8033
8034         return data;
8035 }
8036
8037 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8038 {
8039         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8040
8041 #ifndef CONFIG_64BIT
8042         /*
8043          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8044          */
8045         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8046         *cpuusage = val;
8047         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8048 #else
8049         *cpuusage = val;
8050 #endif
8051 }
8052
8053 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8054 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8055 {
8056         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8057         u64 totalcpuusage = 0;
8058         int i;
8059
8060         for_each_present_cpu(i)
8061                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8062
8063         return totalcpuusage;
8064 }
8065
8066 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8067                                                                 u64 reset)
8068 {
8069         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8070         int err = 0;
8071         int i;
8072
8073         if (reset) {
8074                 err = -EINVAL;
8075                 goto out;
8076         }
8077
8078         for_each_present_cpu(i)
8079                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8080
8081 out:
8082         return err;
8083 }
8084
8085 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8086                                    struct seq_file *m)
8087 {
8088         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8089         u64 percpu;
8090         int i;
8091
8092         for_each_present_cpu(i) {
8093                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8094                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8095         }
8096         seq_printf(m, "\n");
8097         return 0;
8098 }
8099
8100 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8101         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8102         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8103 };
8104
8105 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8106                               struct cgroup_map_cb *cb)
8107 {
8108         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8109         int cpu;
8110         s64 val = 0;
8111
8112         for_each_online_cpu(cpu) {
8113                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8114                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8115                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8116         }
8117         val = cputime64_to_clock_t(val);
8118         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8119
8120         val = 0;
8121         for_each_online_cpu(cpu) {
8122                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8123                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8124                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8125                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8126         }
8127
8128         val = cputime64_to_clock_t(val);
8129         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8130
8131         return 0;
8132 }
8133
8134 static struct cftype files[] = {
8135         {
8136                 .name = "usage",
8137                 .read_u64 = cpuusage_read,
8138                 .write_u64 = cpuusage_write,
8139         },
8140         {
8141                 .name = "usage_percpu",
8142                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8143         },
8144         {
8145                 .name = "stat",
8146                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8147         },
8148 };
8149
8150 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8151 {
8152         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8153 }
8154
8155 /*
8156  * charge this task's execution time to its accounting group.
8157  *
8158  * called with rq->lock held.
8159  */
8160 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8161 {
8162         struct cpuacct *ca;
8163         int cpu;
8164
8165         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8166                 return;
8167
8168         cpu = task_cpu(tsk);
8169
8170         rcu_read_lock();
8171
8172         ca = task_ca(tsk);
8173
8174         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8175                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8176                 *cpuusage += cputime;
8177         }
8178
8179         rcu_read_unlock();
8180 }
8181
8182 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8183         .name = "cpuacct",
8184         .create = cpuacct_create,
8185         .destroy = cpuacct_destroy,
8186         .populate = cpuacct_populate,
8187         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8188 };
8189 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */