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