]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched.c
cgroups: add previous cgroup in can_attach_task/attach_task callbacks
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.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/nmi.h>
31 #include <linux/init.h>
32 #include <linux/uaccess.h>
33 #include <linux/highmem.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/capability.h>
37 #include <linux/completion.h>
38 #include <linux/kernel_stat.h>
39 #include <linux/debug_locks.h>
40 #include <linux/perf_event.h>
41 #include <linux/security.h>
42 #include <linux/notifier.h>
43 #include <linux/profile.h>
44 #include <linux/freezer.h>
45 #include <linux/vmalloc.h>
46 #include <linux/blkdev.h>
47 #include <linux/module.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/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
79 #include <asm/paravirt.h>
80 #endif
81
82 #include "sched_cpupri.h"
83 #include "workqueue_sched.h"
84 #include "sched_autogroup.h"
85
86 #define CREATE_TRACE_POINTS
87 #include <trace/events/sched.h>
88
89 /*
90  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
91  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
92  * and back.
93  */
94 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
95 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
96 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
97
98 /*
99  * 'User priority' is the nice value converted to something we
100  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
101  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
102  */
103 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
104 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
105 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
106
107 /*
108  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
109  */
110 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
111
112 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
113 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
114
115 /*
116  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
117  *
118  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
119  * Timeslices get refilled after they expire.
120  */
121 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
122
123 /*
124  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
125  */
126 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
127
128 static inline int rt_policy(int policy)
129 {
130         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
131                 return 1;
132         return 0;
133 }
134
135 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
136 {
137         return rt_policy(p->policy);
138 }
139
140 /*
141  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
142  */
143 struct rt_prio_array {
144         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
145         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
146 };
147
148 struct rt_bandwidth {
149         /* nests inside the rq lock: */
150         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
151         ktime_t                 rt_period;
152         u64                     rt_runtime;
153         struct hrtimer          rt_period_timer;
154 };
155
156 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
157
158 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
159
160 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
161 {
162         struct rt_bandwidth *rt_b =
163                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
164         ktime_t now;
165         int overrun;
166         int idle = 0;
167
168         for (;;) {
169                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
170                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
171
172                 if (!overrun)
173                         break;
174
175                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
176         }
177
178         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
179 }
180
181 static
182 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
183 {
184         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
185         rt_b->rt_runtime = runtime;
186
187         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
188
189         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
190                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
191         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
192 }
193
194 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
195 {
196         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
197 }
198
199 static void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
200 {
201         unsigned long delta;
202         ktime_t soft, hard, now;
203
204         for (;;) {
205                 if (hrtimer_active(period_timer))
206                         break;
207
208                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
209                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
210
211                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
212                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
213                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
214                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
215                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
216         }
217 }
218
219 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
220 {
221         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
222                 return;
223
224         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
225                 return;
226
227         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
228         start_bandwidth_timer(&rt_b->rt_period_timer, rt_b->rt_period);
229         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
230 }
231
232 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
233 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
234 {
235         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
236 }
237 #endif
238
239 /*
240  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
241  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
242  */
243 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
244
245 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
246
247 #include <linux/cgroup.h>
248
249 struct cfs_rq;
250
251 static LIST_HEAD(task_groups);
252
253 struct cfs_bandwidth {
254 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
255         raw_spinlock_t lock;
256         ktime_t period;
257         u64 quota, runtime;
258         s64 hierarchal_quota;
259         u64 runtime_expires;
260
261         int idle, timer_active;
262         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
263         struct list_head throttled_cfs_rq;
264
265         /* statistics */
266         int nr_periods, nr_throttled;
267         u64 throttled_time;
268 #endif
269 };
270
271 /* task group related information */
272 struct task_group {
273         struct cgroup_subsys_state css;
274
275 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
276         /* schedulable entities of this group on each cpu */
277         struct sched_entity **se;
278         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
279         struct cfs_rq **cfs_rq;
280         unsigned long shares;
281
282         atomic_t load_weight;
283 #endif
284
285 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
286         struct sched_rt_entity **rt_se;
287         struct rt_rq **rt_rq;
288
289         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
290 #endif
291
292         struct rcu_head rcu;
293         struct list_head list;
294
295         struct task_group *parent;
296         struct list_head siblings;
297         struct list_head children;
298
299 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
300         struct autogroup *autogroup;
301 #endif
302
303         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
304 };
305
306 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
307 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
308
309 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
310
311 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
312
313 /*
314  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
315  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
316  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
317  * too large, so as the shares value of a task group.
318  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
319  *  limitation from this.)
320  */
321 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
322 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
323
324 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
325 #endif
326
327 /* Default task group.
328  *      Every task in system belong to this group at bootup.
329  */
330 struct task_group root_task_group;
331
332 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
333
334 /* CFS-related fields in a runqueue */
335 struct cfs_rq {
336         struct load_weight load;
337         unsigned long nr_running, h_nr_running;
338
339         u64 exec_clock;
340         u64 min_vruntime;
341 #ifndef CONFIG_64BIT
342         u64 min_vruntime_copy;
343 #endif
344
345         struct rb_root tasks_timeline;
346         struct rb_node *rb_leftmost;
347
348         struct list_head tasks;
349         struct list_head *balance_iterator;
350
351         /*
352          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
353          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
354          */
355         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
356
357 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
358         unsigned int nr_spread_over;
359 #endif
360
361 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
362         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
363
364         /*
365          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
366          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
367          * (like users, containers etc.)
368          *
369          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
370          * list is used during load balance.
371          */
372         int on_list;
373         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
374         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
375
376 #ifdef CONFIG_SMP
377         /*
378          * the part of load.weight contributed by tasks
379          */
380         unsigned long task_weight;
381
382         /*
383          *   h_load = weight * f(tg)
384          *
385          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
386          * this group.
387          */
388         unsigned long h_load;
389
390         /*
391          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
392          *
393          * load_stamp is the last time we updated the load average
394          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
395          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
396          */
397         u64 load_avg;
398         u64 load_period;
399         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
400
401         unsigned long load_contribution;
402 #endif
403 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
404         int runtime_enabled;
405         u64 runtime_expires;
406         s64 runtime_remaining;
407
408         u64 throttled_timestamp;
409         int throttled, throttle_count;
410         struct list_head throttled_list;
411 #endif
412 #endif
413 };
414
415 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
416 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
417 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
418 {
419         return &tg->cfs_bandwidth;
420 }
421
422 static inline u64 default_cfs_period(void);
423 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
424 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
425
426 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
427 {
428         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
429                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
430         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
431
432         return HRTIMER_NORESTART;
433 }
434
435 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
436 {
437         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
438                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
439         ktime_t now;
440         int overrun;
441         int idle = 0;
442
443         for (;;) {
444                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
445                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
446
447                 if (!overrun)
448                         break;
449
450                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
451         }
452
453         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
454 }
455
456 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
457 {
458         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
459         cfs_b->runtime = 0;
460         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
461         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
462
463         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
464         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
465         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
466         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
467         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
468 }
469
470 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
471 {
472         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
473         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
474 }
475
476 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
477 static void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
478 {
479         /*
480          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
481          * period or because we're racing with the tear-down path
482          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
483          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
484          */
485         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
486                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
487                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
488                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
489
490                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
491                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
492                 if (cfs_b->timer_active)
493                         return;
494         }
495
496         cfs_b->timer_active = 1;
497         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
498 }
499
500 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
501 {
502         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
503         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
504 }
505 #else
506 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
507 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
508 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
509
510 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
511 {
512         return NULL;
513 }
514 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
515 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
516
517 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
518 struct rt_rq {
519         struct rt_prio_array active;
520         unsigned long rt_nr_running;
521 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
522         struct {
523                 int curr; /* highest queued rt task prio */
524 #ifdef CONFIG_SMP
525                 int next; /* next highest */
526 #endif
527         } highest_prio;
528 #endif
529 #ifdef CONFIG_SMP
530         unsigned long rt_nr_migratory;
531         unsigned long rt_nr_total;
532         int overloaded;
533         struct plist_head pushable_tasks;
534 #endif
535         int rt_throttled;
536         u64 rt_time;
537         u64 rt_runtime;
538         /* Nests inside the rq lock: */
539         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
540
541 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
542         unsigned long rt_nr_boosted;
543
544         struct rq *rq;
545         struct list_head leaf_rt_rq_list;
546         struct task_group *tg;
547 #endif
548 };
549
550 #ifdef CONFIG_SMP
551
552 /*
553  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
554  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
555  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
556  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
557  * object.
558  *
559  */
560 struct root_domain {
561         atomic_t refcount;
562         atomic_t rto_count;
563         struct rcu_head rcu;
564         cpumask_var_t span;
565         cpumask_var_t online;
566
567         /*
568          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
569          * one runnable RT task.
570          */
571         cpumask_var_t rto_mask;
572         struct cpupri cpupri;
573 };
574
575 /*
576  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
577  * members (mimicking the global state we have today).
578  */
579 static struct root_domain def_root_domain;
580
581 #endif /* CONFIG_SMP */
582
583 /*
584  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
585  *
586  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
587  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
588  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
589  */
590 struct rq {
591         /* runqueue lock: */
592         raw_spinlock_t lock;
593
594         /*
595          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
596          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
597          */
598         unsigned long nr_running;
599         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
600         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
601         unsigned long last_load_update_tick;
602 #ifdef CONFIG_NO_HZ
603         u64 nohz_stamp;
604         unsigned char nohz_balance_kick;
605 #endif
606         int skip_clock_update;
607
608         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
609         struct load_weight load;
610         unsigned long nr_load_updates;
611         u64 nr_switches;
612
613         struct cfs_rq cfs;
614         struct rt_rq rt;
615
616 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
617         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
618         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
619 #endif
620 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
621         struct list_head leaf_rt_rq_list;
622 #endif
623
624         /*
625          * This is part of a global counter where only the total sum
626          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
627          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
628          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
629          */
630         unsigned long nr_uninterruptible;
631
632         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
633         unsigned long next_balance;
634         struct mm_struct *prev_mm;
635
636         u64 clock;
637         u64 clock_task;
638
639         atomic_t nr_iowait;
640
641 #ifdef CONFIG_SMP
642         struct root_domain *rd;
643         struct sched_domain *sd;
644
645         unsigned long cpu_power;
646
647         unsigned char idle_at_tick;
648         /* For active balancing */
649         int post_schedule;
650         int active_balance;
651         int push_cpu;
652         struct cpu_stop_work active_balance_work;
653         /* cpu of this runqueue: */
654         int cpu;
655         int online;
656
657         u64 rt_avg;
658         u64 age_stamp;
659         u64 idle_stamp;
660         u64 avg_idle;
661 #endif
662
663 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
664         u64 prev_irq_time;
665 #endif
666 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
667         u64 prev_steal_time;
668 #endif
669 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
670         u64 prev_steal_time_rq;
671 #endif
672
673         /* calc_load related fields */
674         unsigned long calc_load_update;
675         long calc_load_active;
676
677 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
678 #ifdef CONFIG_SMP
679         int hrtick_csd_pending;
680         struct call_single_data hrtick_csd;
681 #endif
682         struct hrtimer hrtick_timer;
683 #endif
684
685 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
686         /* latency stats */
687         struct sched_info rq_sched_info;
688         unsigned long long rq_cpu_time;
689         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
690
691         /* sys_sched_yield() stats */
692         unsigned int yld_count;
693
694         /* schedule() stats */
695         unsigned int sched_switch;
696         unsigned int sched_count;
697         unsigned int sched_goidle;
698
699         /* try_to_wake_up() stats */
700         unsigned int ttwu_count;
701         unsigned int ttwu_local;
702 #endif
703
704 #ifdef CONFIG_SMP
705         struct llist_head wake_list;
706 #endif
707 };
708
709 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
710
711
712 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
713
714 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
715 {
716 #ifdef CONFIG_SMP
717         return rq->cpu;
718 #else
719         return 0;
720 #endif
721 }
722
723 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
724         rcu_dereference_check((p), \
725                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
726
727 /*
728  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
729  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
730  *
731  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
732  * preempt-disabled sections.
733  */
734 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
735         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
736
737 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
738 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
739 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
740 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
741 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
742
743 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
744
745 /*
746  * Return the group to which this tasks belongs.
747  *
748  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification with
749  * pi->lock and rq->lock because cpu_cgroup_attach() holds those locks for each
750  * task it moves into the cgroup. Therefore by holding either of those locks,
751  * we pin the task to the current cgroup.
752  */
753 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
754 {
755         struct task_group *tg;
756         struct cgroup_subsys_state *css;
757
758         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
759                         lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
760                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
761         tg = container_of(css, struct task_group, css);
762
763         return autogroup_task_group(p, tg);
764 }
765
766 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
767 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
768 {
769 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
770         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
771         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
772 #endif
773
774 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
775         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
776         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
777 #endif
778 }
779
780 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
781
782 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
783 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
784 {
785         return NULL;
786 }
787
788 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
789
790 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
791
792 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
793 {
794         s64 delta;
795
796         if (rq->skip_clock_update > 0)
797                 return;
798
799         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
800         rq->clock += delta;
801         update_rq_clock_task(rq, delta);
802 }
803
804 /*
805  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
806  */
807 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
808 # define const_debug __read_mostly
809 #else
810 # define const_debug static const
811 #endif
812
813 /**
814  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
815  * @cpu: the processor in question.
816  *
817  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
818  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
819  */
820 int runqueue_is_locked(int cpu)
821 {
822         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
823 }
824
825 /*
826  * Debugging: various feature bits
827  */
828
829 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
830         __SCHED_FEAT_##name ,
831
832 enum {
833 #include "sched_features.h"
834 };
835
836 #undef SCHED_FEAT
837
838 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
839         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
840
841 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
842 #include "sched_features.h"
843         0;
844
845 #undef SCHED_FEAT
846
847 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
848 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
849         #name ,
850
851 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
852 #include "sched_features.h"
853         NULL
854 };
855
856 #undef SCHED_FEAT
857
858 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
859 {
860         int i;
861
862         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
863                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
864                         seq_puts(m, "NO_");
865                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
866         }
867         seq_puts(m, "\n");
868
869         return 0;
870 }
871
872 static ssize_t
873 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
874                 size_t cnt, loff_t *ppos)
875 {
876         char buf[64];
877         char *cmp;
878         int neg = 0;
879         int i;
880
881         if (cnt > 63)
882                 cnt = 63;
883
884         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
885                 return -EFAULT;
886
887         buf[cnt] = 0;
888         cmp = strstrip(buf);
889
890         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
891                 neg = 1;
892                 cmp += 3;
893         }
894
895         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
896                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
897                         if (neg)
898                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
899                         else
900                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
901                         break;
902                 }
903         }
904
905         if (!sched_feat_names[i])
906                 return -EINVAL;
907
908         *ppos += cnt;
909
910         return cnt;
911 }
912
913 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
914 {
915         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
916 }
917
918 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
919         .open           = sched_feat_open,
920         .write          = sched_feat_write,
921         .read           = seq_read,
922         .llseek         = seq_lseek,
923         .release        = single_release,
924 };
925
926 static __init int sched_init_debug(void)
927 {
928         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
929                         &sched_feat_fops);
930
931         return 0;
932 }
933 late_initcall(sched_init_debug);
934
935 #endif
936
937 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
938
939 /*
940  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
941  * Limited because this is done with IRQs disabled.
942  */
943 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
944
945 /*
946  * period over which we average the RT time consumption, measured
947  * in ms.
948  *
949  * default: 1s
950  */
951 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
952
953 /*
954  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
955  * default: 1s
956  */
957 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
958
959 static __read_mostly int scheduler_running;
960
961 /*
962  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
963  * default: 0.95s
964  */
965 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
966
967 static inline u64 global_rt_period(void)
968 {
969         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
970 }
971
972 static inline u64 global_rt_runtime(void)
973 {
974         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
975                 return RUNTIME_INF;
976
977         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
978 }
979
980 #ifndef prepare_arch_switch
981 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
982 #endif
983 #ifndef finish_arch_switch
984 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
985 #endif
986
987 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
988 {
989         return rq->curr == p;
990 }
991
992 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
993 {
994 #ifdef CONFIG_SMP
995         return p->on_cpu;
996 #else
997         return task_current(rq, p);
998 #endif
999 }
1000
1001 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1002 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1003 {
1004 #ifdef CONFIG_SMP
1005         /*
1006          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1007          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1008          * here.
1009          */
1010         next->on_cpu = 1;
1011 #endif
1012 }
1013
1014 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1015 {
1016 #ifdef CONFIG_SMP
1017         /*
1018          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1019          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1020          * finished.
1021          */
1022         smp_wmb();
1023         prev->on_cpu = 0;
1024 #endif
1025 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1026         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1027         rq->lock.owner = current;
1028 #endif
1029         /*
1030          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1031          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1032          * prev into current:
1033          */
1034         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1035
1036         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1037 }
1038
1039 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1040 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1041 {
1042 #ifdef CONFIG_SMP
1043         /*
1044          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1045          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1046          * here.
1047          */
1048         next->on_cpu = 1;
1049 #endif
1050 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1051         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1052 #else
1053         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1054 #endif
1055 }
1056
1057 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1058 {
1059 #ifdef CONFIG_SMP
1060         /*
1061          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1062          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1063          * finished.
1064          */
1065         smp_wmb();
1066         prev->on_cpu = 0;
1067 #endif
1068 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1069         local_irq_enable();
1070 #endif
1071 }
1072 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1073
1074 /*
1075  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1076  */
1077 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1078         __acquires(rq->lock)
1079 {
1080         struct rq *rq;
1081
1082         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1083
1084         for (;;) {
1085                 rq = task_rq(p);
1086                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1087                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1088                         return rq;
1089                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1090         }
1091 }
1092
1093 /*
1094  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1095  */
1096 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1097         __acquires(p->pi_lock)
1098         __acquires(rq->lock)
1099 {
1100         struct rq *rq;
1101
1102         for (;;) {
1103                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1104                 rq = task_rq(p);
1105                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1106                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1107                         return rq;
1108                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1109                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1110         }
1111 }
1112
1113 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1114         __releases(rq->lock)
1115 {
1116         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1117 }
1118
1119 static inline void
1120 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1121         __releases(rq->lock)
1122         __releases(p->pi_lock)
1123 {
1124         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1125         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1130  */
1131 static struct rq *this_rq_lock(void)
1132         __acquires(rq->lock)
1133 {
1134         struct rq *rq;
1135
1136         local_irq_disable();
1137         rq = this_rq();
1138         raw_spin_lock(&rq->lock);
1139
1140         return rq;
1141 }
1142
1143 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1144 /*
1145  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1146  *
1147  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1148  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1149  * reschedule event.
1150  *
1151  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1152  * rq->lock.
1153  */
1154
1155 /*
1156  * Use hrtick when:
1157  *  - enabled by features
1158  *  - hrtimer is actually high res
1159  */
1160 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1161 {
1162         if (!sched_feat(HRTICK))
1163                 return 0;
1164         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1165                 return 0;
1166         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1167 }
1168
1169 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1170 {
1171         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1172                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * High-resolution timer tick.
1177  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1178  */
1179 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1180 {
1181         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1182
1183         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1184
1185         raw_spin_lock(&rq->lock);
1186         update_rq_clock(rq);
1187         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1188         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1189
1190         return HRTIMER_NORESTART;
1191 }
1192
1193 #ifdef CONFIG_SMP
1194 /*
1195  * called from hardirq (IPI) context
1196  */
1197 static void __hrtick_start(void *arg)
1198 {
1199         struct rq *rq = arg;
1200
1201         raw_spin_lock(&rq->lock);
1202         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1203         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1204         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Called to set the hrtick timer state.
1209  *
1210  * called with rq->lock held and irqs disabled
1211  */
1212 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1213 {
1214         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1215         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1216
1217         hrtimer_set_expires(timer, time);
1218
1219         if (rq == this_rq()) {
1220                 hrtimer_restart(timer);
1221         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1222                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1223                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1224         }
1225 }
1226
1227 static int
1228 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1229 {
1230         int cpu = (int)(long)hcpu;
1231
1232         switch (action) {
1233         case CPU_UP_CANCELED:
1234         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1235         case CPU_DOWN_PREPARE:
1236         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1237         case CPU_DEAD:
1238         case CPU_DEAD_FROZEN:
1239                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1240                 return NOTIFY_OK;
1241         }
1242
1243         return NOTIFY_DONE;
1244 }
1245
1246 static __init void init_hrtick(void)
1247 {
1248         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1249 }
1250 #else
1251 /*
1252  * Called to set the hrtick timer state.
1253  *
1254  * called with rq->lock held and irqs disabled
1255  */
1256 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1257 {
1258         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1259                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1260 }
1261
1262 static inline void init_hrtick(void)
1263 {
1264 }
1265 #endif /* CONFIG_SMP */
1266
1267 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1271
1272         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1273         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1274         rq->hrtick_csd.info = rq;
1275 #endif
1276
1277         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1278         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1279 }
1280 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1281 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1282 {
1283 }
1284
1285 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1286 {
1287 }
1288
1289 static inline void init_hrtick(void)
1290 {
1291 }
1292 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1293
1294 /*
1295  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1296  *
1297  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1298  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1299  * the target CPU.
1300  */
1301 #ifdef CONFIG_SMP
1302
1303 #ifndef tsk_is_polling
1304 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1305 #endif
1306
1307 static void resched_task(struct task_struct *p)
1308 {
1309         int cpu;
1310
1311         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1312
1313         if (test_tsk_need_resched(p))
1314                 return;
1315
1316         set_tsk_need_resched(p);
1317
1318         cpu = task_cpu(p);
1319         if (cpu == smp_processor_id())
1320                 return;
1321
1322         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1323         smp_mb();
1324         if (!tsk_is_polling(p))
1325                 smp_send_reschedule(cpu);
1326 }
1327
1328 static void resched_cpu(int cpu)
1329 {
1330         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1331         unsigned long flags;
1332
1333         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1334                 return;
1335         resched_task(cpu_curr(cpu));
1336         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1337 }
1338
1339 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1340 /*
1341  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1342  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1343  *
1344  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1345  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1346  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1347  */
1348 int get_nohz_timer_target(void)
1349 {
1350         int cpu = smp_processor_id();
1351         int i;
1352         struct sched_domain *sd;
1353
1354         rcu_read_lock();
1355         for_each_domain(cpu, sd) {
1356                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1357                         if (!idle_cpu(i)) {
1358                                 cpu = i;
1359                                 goto unlock;
1360                         }
1361                 }
1362         }
1363 unlock:
1364         rcu_read_unlock();
1365         return cpu;
1366 }
1367 /*
1368  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1369  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1370  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1371  * idle system the next event might even be infinite time into the
1372  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1373  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1374  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1375  * wheel for the next timer event.
1376  */
1377 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1378 {
1379         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1380
1381         if (cpu == smp_processor_id())
1382                 return;
1383
1384         /*
1385          * This is safe, as this function is called with the timer
1386          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1387          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1388          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1389          * timer into account automatically.
1390          */
1391         if (rq->curr != rq->idle)
1392                 return;
1393
1394         /*
1395          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1396          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1397          * idle task through an additional NOOP schedule()
1398          */
1399         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1400
1401         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1402         smp_mb();
1403         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1404                 smp_send_reschedule(cpu);
1405 }
1406
1407 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1408
1409 static u64 sched_avg_period(void)
1410 {
1411         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1412 }
1413
1414 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1415 {
1416         s64 period = sched_avg_period();
1417
1418         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1419                 /*
1420                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1421                  * optimising this loop into a divmod call.
1422                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1423                  */
1424                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1425                 rq->age_stamp += period;
1426                 rq->rt_avg /= 2;
1427         }
1428 }
1429
1430 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1431 {
1432         rq->rt_avg += rt_delta;
1433         sched_avg_update(rq);
1434 }
1435
1436 #else /* !CONFIG_SMP */
1437 static void resched_task(struct task_struct *p)
1438 {
1439         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1440         set_tsk_need_resched(p);
1441 }
1442
1443 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1444 {
1445 }
1446
1447 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1448 {
1449 }
1450 #endif /* CONFIG_SMP */
1451
1452 #if BITS_PER_LONG == 32
1453 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1454 #else
1455 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1456 #endif
1457
1458 #define WMULT_SHIFT     32
1459
1460 /*
1461  * Shift right and round:
1462  */
1463 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1464
1465 /*
1466  * delta *= weight / lw
1467  */
1468 static unsigned long
1469 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1470                 struct load_weight *lw)
1471 {
1472         u64 tmp;
1473
1474         /*
1475          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1476          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1477          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1478          */
1479         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1480                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1481         else
1482                 tmp = (u64)delta_exec;
1483
1484         if (!lw->inv_weight) {
1485                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1486
1487                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1488                         lw->inv_weight = 1;
1489                 else if (unlikely(!w))
1490                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1491                 else
1492                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1493         }
1494
1495         /*
1496          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1497          */
1498         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1499                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1500                         WMULT_SHIFT/2);
1501         else
1502                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1503
1504         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1505 }
1506
1507 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1508 {
1509         lw->weight += inc;
1510         lw->inv_weight = 0;
1511 }
1512
1513 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1514 {
1515         lw->weight -= dec;
1516         lw->inv_weight = 0;
1517 }
1518
1519 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1520 {
1521         lw->weight = w;
1522         lw->inv_weight = 0;
1523 }
1524
1525 /*
1526  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1527  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1528  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1529  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1530  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1531  * slice expiry etc.
1532  */
1533
1534 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1535 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1536
1537 /*
1538  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1539  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1540  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1541  * that remained on nice 0.
1542  *
1543  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1544  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1545  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1546  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1547  * the relative distance between them is ~25%.)
1548  */
1549 static const int prio_to_weight[40] = {
1550  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1551  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1552  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1553  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1554  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1555  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1556  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1557  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1558 };
1559
1560 /*
1561  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1562  *
1563  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1564  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1565  * into multiplications:
1566  */
1567 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1568  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1569  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1570  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1571  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1572  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1573  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1574  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1575  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1576 };
1577
1578 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1579 enum cpuacct_stat_index {
1580         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1581         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1582
1583         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1584 };
1585
1586 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1587 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1588 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1589                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1590 #else
1591 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1592 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1593                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1594 #endif
1595
1596 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1597 {
1598         update_load_add(&rq->load, load);
1599 }
1600
1601 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1602 {
1603         update_load_sub(&rq->load, load);
1604 }
1605
1606 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1607                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1608 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1609
1610 /*
1611  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1612  * node and @up when leaving it for the final time.
1613  *
1614  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1615  */
1616 static int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1617                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1618 {
1619         struct task_group *parent, *child;
1620         int ret;
1621
1622         parent = from;
1623
1624 down:
1625         ret = (*down)(parent, data);
1626         if (ret)
1627                 goto out;
1628         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1629                 parent = child;
1630                 goto down;
1631
1632 up:
1633                 continue;
1634         }
1635         ret = (*up)(parent, data);
1636         if (ret || parent == from)
1637                 goto out;
1638
1639         child = parent;
1640         parent = parent->parent;
1641         if (parent)
1642                 goto up;
1643 out:
1644         return ret;
1645 }
1646
1647 /*
1648  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1649  * leaving it for the final time.
1650  *
1651  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1652  */
1653
1654 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1655 {
1656         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
1657 }
1658
1659 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1660 {
1661         return 0;
1662 }
1663 #endif
1664
1665 #ifdef CONFIG_SMP
1666 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1667 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1668 {
1669         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1670 }
1671
1672 /*
1673  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1674  * according to the scheduling class and "nice" value.
1675  *
1676  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1677  * balance conservatively.
1678  */
1679 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1680 {
1681         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1682         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1683
1684         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1685                 return total;
1686
1687         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1688 }
1689
1690 /*
1691  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1692  * according to the scheduling class and "nice" value.
1693  */
1694 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1695 {
1696         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1697         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1698
1699         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1700                 return total;
1701
1702         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1703 }
1704
1705 static unsigned long power_of(int cpu)
1706 {
1707         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1708 }
1709
1710 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1711
1712 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1713 {
1714         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1715         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1716
1717         if (nr_running)
1718                 return rq->load.weight / nr_running;
1719
1720         return 0;
1721 }
1722
1723 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1724
1725 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1726
1727 /*
1728  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1729  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1730  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1731  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1732  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1733  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1734  */
1735 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1736         __releases(this_rq->lock)
1737         __acquires(busiest->lock)
1738         __acquires(this_rq->lock)
1739 {
1740         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1741         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1742
1743         return 1;
1744 }
1745
1746 #else
1747 /*
1748  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1749  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1750  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1751  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1752  * regardless of entry order into the function.
1753  */
1754 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1755         __releases(this_rq->lock)
1756         __acquires(busiest->lock)
1757         __acquires(this_rq->lock)
1758 {
1759         int ret = 0;
1760
1761         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1762                 if (busiest < this_rq) {
1763                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1764                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1765                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1766                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1767                         ret = 1;
1768                 } else
1769                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1770                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1771         }
1772         return ret;
1773 }
1774
1775 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1776
1777 /*
1778  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1779  */
1780 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1781 {
1782         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1783                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1784                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1785                 BUG_ON(1);
1786         }
1787
1788         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1789 }
1790
1791 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1792         __releases(busiest->lock)
1793 {
1794         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1795         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1796 }
1797
1798 /*
1799  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1800  *
1801  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1802  * you need to do so manually before calling.
1803  */
1804 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1805         __acquires(rq1->lock)
1806         __acquires(rq2->lock)
1807 {
1808         BUG_ON(!irqs_disabled());
1809         if (rq1 == rq2) {
1810                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1811                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1812         } else {
1813                 if (rq1 < rq2) {
1814                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1815                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1816                 } else {
1817                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1818                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1819                 }
1820         }
1821 }
1822
1823 /*
1824  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1825  *
1826  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1827  * you need to do so manually after calling.
1828  */
1829 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1830         __releases(rq1->lock)
1831         __releases(rq2->lock)
1832 {
1833         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1834         if (rq1 != rq2)
1835                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1836         else
1837                 __release(rq2->lock);
1838 }
1839
1840 #else /* CONFIG_SMP */
1841
1842 /*
1843  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1844  *
1845  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1846  * you need to do so manually before calling.
1847  */
1848 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1849         __acquires(rq1->lock)
1850         __acquires(rq2->lock)
1851 {
1852         BUG_ON(!irqs_disabled());
1853         BUG_ON(rq1 != rq2);
1854         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1855         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1856 }
1857
1858 /*
1859  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1860  *
1861  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1862  * you need to do so manually after calling.
1863  */
1864 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1865         __releases(rq1->lock)
1866         __releases(rq2->lock)
1867 {
1868         BUG_ON(rq1 != rq2);
1869         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1870         __release(rq2->lock);
1871 }
1872
1873 #endif
1874
1875 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1876 static void update_sysctl(void);
1877 static int get_update_sysctl_factor(void);
1878 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1879
1880 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1881 {
1882         set_task_rq(p, cpu);
1883 #ifdef CONFIG_SMP
1884         /*
1885          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1886          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1887          * per-task data have been completed by this moment.
1888          */
1889         smp_wmb();
1890         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1891 #endif
1892 }
1893
1894 static const struct sched_class rt_sched_class;
1895
1896 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1897 #define for_each_class(class) \
1898    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1899
1900 #include "sched_stats.h"
1901
1902 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1903 {
1904         rq->nr_running++;
1905 }
1906
1907 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1908 {
1909         rq->nr_running--;
1910 }
1911
1912 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1913 {
1914         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1915         struct load_weight *load = &p->se.load;
1916
1917         /*
1918          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1919          */
1920         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1921                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1922                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1923                 return;
1924         }
1925
1926         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1927         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1928 }
1929
1930 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1931 {
1932         update_rq_clock(rq);
1933         sched_info_queued(p);
1934         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1935 }
1936
1937 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1938 {
1939         update_rq_clock(rq);
1940         sched_info_dequeued(p);
1941         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1942 }
1943
1944 /*
1945  * activate_task - move a task to the runqueue.
1946  */
1947 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1948 {
1949         if (task_contributes_to_load(p))
1950                 rq->nr_uninterruptible--;
1951
1952         enqueue_task(rq, p, flags);
1953 }
1954
1955 /*
1956  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1957  */
1958 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1959 {
1960         if (task_contributes_to_load(p))
1961                 rq->nr_uninterruptible++;
1962
1963         dequeue_task(rq, p, flags);
1964 }
1965
1966 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1967
1968 /*
1969  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1970  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1971  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1972  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1973  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1974  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1975  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1976  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1977  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1978  */
1979 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1980 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1981
1982 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1983 static int sched_clock_irqtime;
1984
1985 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1986 {
1987         sched_clock_irqtime = 1;
1988 }
1989
1990 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1991 {
1992         sched_clock_irqtime = 0;
1993 }
1994
1995 #ifndef CONFIG_64BIT
1996 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1997
1998 static inline void irq_time_write_begin(void)
1999 {
2000         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2001         smp_wmb();
2002 }
2003
2004 static inline void irq_time_write_end(void)
2005 {
2006         smp_wmb();
2007         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2008 }
2009
2010 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2011 {
2012         u64 irq_time;
2013         unsigned seq;
2014
2015         do {
2016                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
2017                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
2018                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2019         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
2020
2021         return irq_time;
2022 }
2023 #else /* CONFIG_64BIT */
2024 static inline void irq_time_write_begin(void)
2025 {
2026 }
2027
2028 static inline void irq_time_write_end(void)
2029 {
2030 }
2031
2032 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2033 {
2034         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2035 }
2036 #endif /* CONFIG_64BIT */
2037
2038 /*
2039  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
2040  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
2041  */
2042 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
2043 {
2044         unsigned long flags;
2045         s64 delta;
2046         int cpu;
2047
2048         if (!sched_clock_irqtime)
2049                 return;
2050
2051         local_irq_save(flags);
2052
2053         cpu = smp_processor_id();
2054         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
2055         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
2056
2057         irq_time_write_begin();
2058         /*
2059          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
2060          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
2061          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
2062          * that do not consume any time, but still wants to run.
2063          */
2064         if (hardirq_count())
2065                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
2066         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
2067                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
2068
2069         irq_time_write_end();
2070         local_irq_restore(flags);
2071 }
2072 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
2073
2074 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2075
2076 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2077 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
2078 {
2079         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
2080                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
2081
2082         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
2083 }
2084 #endif
2085
2086 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2087 {
2088 /*
2089  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
2090  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
2091  */
2092 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2093         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
2094 #endif
2095 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2096         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
2097
2098         /*
2099          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
2100          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
2101          * {soft,}irq region.
2102          *
2103          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
2104          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
2105          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
2106          * monotonic.
2107          *
2108          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
2109          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
2110          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
2111          * atomic ops.
2112          */
2113         if (irq_delta > delta)
2114                 irq_delta = delta;
2115
2116         rq->prev_irq_time += irq_delta;
2117         delta -= irq_delta;
2118 #endif
2119 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
2120         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
2121                 u64 st;
2122
2123                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
2124                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
2125
2126                 if (unlikely(steal > delta))
2127                         steal = delta;
2128
2129                 st = steal_ticks(steal);
2130                 steal = st * TICK_NSEC;
2131
2132                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
2133
2134                 delta -= steal;
2135         }
2136 #endif
2137
2138         rq->clock_task += delta;
2139
2140 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2141         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
2142                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
2143 #endif
2144 }
2145
2146 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2147 static int irqtime_account_hi_update(void)
2148 {
2149         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2150         unsigned long flags;
2151         u64 latest_ns;
2152         int ret = 0;
2153
2154         local_irq_save(flags);
2155         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
2156         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2157                 ret = 1;
2158         local_irq_restore(flags);
2159         return ret;
2160 }
2161
2162 static int irqtime_account_si_update(void)
2163 {
2164         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2165         unsigned long flags;
2166         u64 latest_ns;
2167         int ret = 0;
2168
2169         local_irq_save(flags);
2170         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2171         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2172                 ret = 1;
2173         local_irq_restore(flags);
2174         return ret;
2175 }
2176
2177 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2178
2179 #define sched_clock_irqtime     (0)
2180
2181 #endif
2182
2183 #include "sched_idletask.c"
2184 #include "sched_fair.c"
2185 #include "sched_rt.c"
2186 #include "sched_autogroup.c"
2187 #include "sched_stoptask.c"
2188 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2189 # include "sched_debug.c"
2190 #endif
2191
2192 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2193 {
2194         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2195         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2196
2197         if (stop) {
2198                 /*
2199                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2200                  * userspace knows about and won't get confused about.
2201                  *
2202                  * Also, it will make PI more or less work without too
2203                  * much confusion -- but then, stop work should not
2204                  * rely on PI working anyway.
2205                  */
2206                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2207
2208                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2209         }
2210
2211         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2212
2213         if (old_stop) {
2214                 /*
2215                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2216                  * it can die in pieces.
2217                  */
2218                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2219         }
2220 }
2221
2222 /*
2223  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2224  */
2225 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2226 {
2227         return p->static_prio;
2228 }
2229
2230 /*
2231  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2232  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2233  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2234  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2235  * estimator recalculates.
2236  */
2237 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2238 {
2239         int prio;
2240
2241         if (task_has_rt_policy(p))
2242                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2243         else
2244                 prio = __normal_prio(p);
2245         return prio;
2246 }
2247
2248 /*
2249  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2250  * taken into account by the scheduler. This value might
2251  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2252  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2253  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2254  */
2255 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2256 {
2257         p->normal_prio = normal_prio(p);
2258         /*
2259          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2260          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2261          * to the normal priority:
2262          */
2263         if (!rt_prio(p->prio))
2264                 return p->normal_prio;
2265         return p->prio;
2266 }
2267
2268 /**
2269  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2270  * @p: the task in question.
2271  */
2272 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2273 {
2274         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2275 }
2276
2277 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2278                                        const struct sched_class *prev_class,
2279                                        int oldprio)
2280 {
2281         if (prev_class != p->sched_class) {
2282                 if (prev_class->switched_from)
2283                         prev_class->switched_from(rq, p);
2284                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2285         } else if (oldprio != p->prio)
2286                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2287 }
2288
2289 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2290 {
2291         const struct sched_class *class;
2292
2293         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2294                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2295         } else {
2296                 for_each_class(class) {
2297                         if (class == rq->curr->sched_class)
2298                                 break;
2299                         if (class == p->sched_class) {
2300                                 resched_task(rq->curr);
2301                                 break;
2302                         }
2303                 }
2304         }
2305
2306         /*
2307          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2308          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2309          */
2310         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2311                 rq->skip_clock_update = 1;
2312 }
2313
2314 #ifdef CONFIG_SMP
2315 /*
2316  * Is this task likely cache-hot:
2317  */
2318 static int
2319 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2320 {
2321         s64 delta;
2322
2323         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2324                 return 0;
2325
2326         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2327                 return 0;
2328
2329         /*
2330          * Buddy candidates are cache hot:
2331          */
2332         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2333                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2334                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2335                 return 1;
2336
2337         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2338                 return 1;
2339         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2340                 return 0;
2341
2342         delta = now - p->se.exec_start;
2343
2344         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2345 }
2346
2347 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2348 {
2349 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2350         /*
2351          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2352          * ttwu() will sort out the placement.
2353          */
2354         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2355                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2356
2357 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2358         /*
2359          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2360          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2361          *
2362          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2363          * see set_task_rq().
2364          *
2365          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2366          * task_rq_lock().
2367          */
2368         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2369                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2370 #endif
2371 #endif
2372
2373         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2374
2375         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2376                 p->se.nr_migrations++;
2377                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2378         }
2379
2380         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2381 }
2382
2383 struct migration_arg {
2384         struct task_struct *task;
2385         int dest_cpu;
2386 };
2387
2388 static int migration_cpu_stop(void *data);
2389
2390 /*
2391  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2392  *
2393  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2394  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2395  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2396  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2397  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2398  * @p has remained unscheduled the whole time.
2399  *
2400  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2401  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2402  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2403  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2404  * waiting to become inactive.
2405  */
2406 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2407 {
2408         unsigned long flags;
2409         int running, on_rq;
2410         unsigned long ncsw;
2411         struct rq *rq;
2412
2413         for (;;) {
2414                 /*
2415                  * We do the initial early heuristics without holding
2416                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2417                  * the runqueue lock when things look like they will
2418                  * work out!
2419                  */
2420                 rq = task_rq(p);
2421
2422                 /*
2423                  * If the task is actively running on another CPU
2424                  * still, just relax and busy-wait without holding
2425                  * any locks.
2426                  *
2427                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2428                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2429                  * But we don't care, since "task_running()" will
2430                  * return false if the runqueue has changed and p
2431                  * is actually now running somewhere else!
2432                  */
2433                 while (task_running(rq, p)) {
2434                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2435                                 return 0;
2436                         cpu_relax();
2437                 }
2438
2439                 /*
2440                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2441                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2442                  * just go back and repeat.
2443                  */
2444                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2445                 trace_sched_wait_task(p);
2446                 running = task_running(rq, p);
2447                 on_rq = p->on_rq;
2448                 ncsw = 0;
2449                 if (!match_state || p->state == match_state)
2450                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2451                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2452
2453                 /*
2454                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2455                  */
2456                 if (unlikely(!ncsw))
2457                         break;
2458
2459                 /*
2460                  * Was it really running after all now that we
2461                  * checked with the proper locks actually held?
2462                  *
2463                  * Oops. Go back and try again..
2464                  */
2465                 if (unlikely(running)) {
2466                         cpu_relax();
2467                         continue;
2468                 }
2469
2470                 /*
2471                  * It's not enough that it's not actively running,
2472                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2473                  * preempted!
2474                  *
2475                  * So if it was still runnable (but just not actively
2476                  * running right now), it's preempted, and we should
2477                  * yield - it could be a while.
2478                  */
2479                 if (unlikely(on_rq)) {
2480                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2481
2482                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2483                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2484                         continue;
2485                 }
2486
2487                 /*
2488                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2489                  * runnable, which means that it will never become
2490                  * running in the future either. We're all done!
2491                  */
2492                 break;
2493         }
2494
2495         return ncsw;
2496 }
2497
2498 /***
2499  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2500  * @p: the to-be-kicked thread
2501  *
2502  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2503  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2504  *
2505  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2506  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2507  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2508  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2509  * achieved as well.
2510  */
2511 void kick_process(struct task_struct *p)
2512 {
2513         int cpu;
2514
2515         preempt_disable();
2516         cpu = task_cpu(p);
2517         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2518                 smp_send_reschedule(cpu);
2519         preempt_enable();
2520 }
2521 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2522 #endif /* CONFIG_SMP */
2523
2524 #ifdef CONFIG_SMP
2525 /*
2526  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2527  */
2528 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2529 {
2530         int dest_cpu;
2531         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2532
2533         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2534         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2535                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2536                         return dest_cpu;
2537
2538         /* Any allowed, online CPU? */
2539         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2540         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2541                 return dest_cpu;
2542
2543         /* No more Mr. Nice Guy. */
2544         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2545         /*
2546          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2547          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2548          * leave kernel.
2549          */
2550         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2551                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2552                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2553         }
2554
2555         return dest_cpu;
2556 }
2557
2558 /*
2559  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2560  */
2561 static inline
2562 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2563 {
2564         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2565
2566         /*
2567          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2568          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2569          * cpu.
2570          *
2571          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2572          *
2573          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2574          *   not worry about this generic constraint ]
2575          */
2576         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2577                      !cpu_online(cpu)))
2578                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2579
2580         return cpu;
2581 }
2582
2583 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2584 {
2585         s64 diff = sample - *avg;
2586         *avg += diff >> 3;
2587 }
2588 #endif
2589
2590 static void
2591 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2592 {
2593 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2594         struct rq *rq = this_rq();
2595
2596 #ifdef CONFIG_SMP
2597         int this_cpu = smp_processor_id();
2598
2599         if (cpu == this_cpu) {
2600                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2601                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2602         } else {
2603                 struct sched_domain *sd;
2604
2605                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2606                 rcu_read_lock();
2607                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2608                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2609                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2610                                 break;
2611                         }
2612                 }
2613                 rcu_read_unlock();
2614         }
2615
2616         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2617                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2618
2619 #endif /* CONFIG_SMP */
2620
2621         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2622         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2623
2624         if (wake_flags & WF_SYNC)
2625                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2626
2627 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2628 }
2629
2630 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2631 {
2632         activate_task(rq, p, en_flags);
2633         p->on_rq = 1;
2634
2635         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2636         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2637                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2638 }
2639
2640 /*
2641  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2642  */
2643 static void
2644 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2645 {
2646         trace_sched_wakeup(p, true);
2647         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2648
2649         p->state = TASK_RUNNING;
2650 #ifdef CONFIG_SMP
2651         if (p->sched_class->task_woken)
2652                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2653
2654         if (rq->idle_stamp) {
2655                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2656                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2657
2658                 if (delta > max)
2659                         rq->avg_idle = max;
2660                 else
2661                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2662                 rq->idle_stamp = 0;
2663         }
2664 #endif
2665 }
2666
2667 static void
2668 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2669 {
2670 #ifdef CONFIG_SMP
2671         if (p->sched_contributes_to_load)
2672                 rq->nr_uninterruptible--;
2673 #endif
2674
2675         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2676         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2677 }
2678
2679 /*
2680  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2681  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2682  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2683  * the task is still ->on_rq.
2684  */
2685 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2686 {
2687         struct rq *rq;
2688         int ret = 0;
2689
2690         rq = __task_rq_lock(p);
2691         if (p->on_rq) {
2692                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2693                 ret = 1;
2694         }
2695         __task_rq_unlock(rq);
2696
2697         return ret;
2698 }
2699
2700 #ifdef CONFIG_SMP
2701 static void sched_ttwu_pending(void)
2702 {
2703         struct rq *rq = this_rq();
2704         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
2705         struct task_struct *p;
2706
2707         raw_spin_lock(&rq->lock);
2708
2709         while (llist) {
2710                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
2711                 llist = llist_next(llist);
2712                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2713         }
2714
2715         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2716 }
2717
2718 void scheduler_ipi(void)
2719 {
2720         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list))
2721                 return;
2722
2723         /*
2724          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2725          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2726          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2727          * we do call them.
2728          *
2729          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2730          * properly.
2731          *
2732          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2733          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2734          * somewhat pessimize the simple resched case.
2735          */
2736         irq_enter();
2737         sched_ttwu_pending();
2738         irq_exit();
2739 }
2740
2741 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2742 {
2743         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
2744                 smp_send_reschedule(cpu);
2745 }
2746
2747 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2748 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2749 {
2750         struct rq *rq;
2751         int ret = 0;
2752
2753         rq = __task_rq_lock(p);
2754         if (p->on_cpu) {
2755                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2756                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2757                 ret = 1;
2758         }
2759         __task_rq_unlock(rq);
2760
2761         return ret;
2762
2763 }
2764 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2765 #endif /* CONFIG_SMP */
2766
2767 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2768 {
2769         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2770
2771 #if defined(CONFIG_SMP)
2772         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2773                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2774                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2775                 return;
2776         }
2777 #endif
2778
2779         raw_spin_lock(&rq->lock);
2780         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2781         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2782 }
2783
2784 /**
2785  * try_to_wake_up - wake up a thread
2786  * @p: the thread to be awakened
2787  * @state: the mask of task states that can be woken
2788  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2789  *
2790  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2791  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2792  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2793  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2794  * runnable without the overhead of this.
2795  *
2796  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2797  * or @state didn't match @p's state.
2798  */
2799 static int
2800 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2801 {
2802         unsigned long flags;
2803         int cpu, success = 0;
2804
2805         smp_wmb();
2806         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2807         if (!(p->state & state))
2808                 goto out;
2809
2810         success = 1; /* we're going to change ->state */
2811         cpu = task_cpu(p);
2812
2813         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2814                 goto stat;
2815
2816 #ifdef CONFIG_SMP
2817         /*
2818          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2819          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2820          */
2821         while (p->on_cpu) {
2822 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2823                 /*
2824                  * In case the architecture enables interrupts in
2825                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2826                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2827                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2828                  * remote wakeup.
2829                  */
2830                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2831                         goto stat;
2832 #else
2833                 cpu_relax();
2834 #endif
2835         }
2836         /*
2837          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2838          */
2839         smp_rmb();
2840
2841         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2842         p->state = TASK_WAKING;
2843
2844         if (p->sched_class->task_waking)
2845                 p->sched_class->task_waking(p);
2846
2847         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2848         if (task_cpu(p) != cpu) {
2849                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2850                 set_task_cpu(p, cpu);
2851         }
2852 #endif /* CONFIG_SMP */
2853
2854         ttwu_queue(p, cpu);
2855 stat:
2856         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2857 out:
2858         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2859
2860         return success;
2861 }
2862
2863 /**
2864  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2865  * @p: the thread to be awakened
2866  *
2867  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2868  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2869  * the current task.
2870  */
2871 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2872 {
2873         struct rq *rq = task_rq(p);
2874
2875         BUG_ON(rq != this_rq());
2876         BUG_ON(p == current);
2877         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2878
2879         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2880                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2881                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2882                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2883         }
2884
2885         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2886                 goto out;
2887
2888         if (!p->on_rq)
2889                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2890
2891         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2892         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2893 out:
2894         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2895 }
2896
2897 /**
2898  * wake_up_process - Wake up a specific process
2899  * @p: The process to be woken up.
2900  *
2901  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2902  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2903  * running.
2904  *
2905  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2906  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2907  */
2908 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2909 {
2910         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2911 }
2912 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2913
2914 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2915 {
2916         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2917 }
2918
2919 /*
2920  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2921  * p is forked by current.
2922  *
2923  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2924  */
2925 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2926 {
2927         p->on_rq                        = 0;
2928
2929         p->se.on_rq                     = 0;
2930         p->se.exec_start                = 0;
2931         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2932         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2933         p->se.nr_migrations             = 0;
2934         p->se.vruntime                  = 0;
2935         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2936
2937 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2938         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2939 #endif
2940
2941         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2942
2943 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2944         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2945 #endif
2946 }
2947
2948 /*
2949  * fork()/clone()-time setup:
2950  */
2951 void sched_fork(struct task_struct *p)
2952 {
2953         unsigned long flags;
2954         int cpu = get_cpu();
2955
2956         __sched_fork(p);
2957         /*
2958          * We mark the process as running here. This guarantees that
2959          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2960          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2961          */
2962         p->state = TASK_RUNNING;
2963
2964         /*
2965          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2966          */
2967         p->prio = current->normal_prio;
2968
2969         /*
2970          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2971          */
2972         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2973                 if (task_has_rt_policy(p)) {
2974                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2975                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2976                         p->rt_priority = 0;
2977                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2978                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2979
2980                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2981                 set_load_weight(p);
2982
2983                 /*
2984                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2985                  * fulfilled its duty:
2986                  */
2987                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2988         }
2989
2990         if (!rt_prio(p->prio))
2991                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2992
2993         if (p->sched_class->task_fork)
2994                 p->sched_class->task_fork(p);
2995
2996         /*
2997          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2998          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2999          * is ran before sched_fork().
3000          *
3001          * Silence PROVE_RCU.
3002          */
3003         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3004         set_task_cpu(p, cpu);
3005         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3006
3007 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
3008         if (likely(sched_info_on()))
3009                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3010 #endif
3011 #if defined(CONFIG_SMP)
3012         p->on_cpu = 0;
3013 #endif
3014 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3015         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
3016         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
3017 #endif
3018 #ifdef CONFIG_SMP
3019         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3020 #endif
3021
3022         put_cpu();
3023 }
3024
3025 /*
3026  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3027  *
3028  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3029  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3030  * on the runqueue and wakes it.
3031  */
3032 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3033 {
3034         unsigned long flags;
3035         struct rq *rq;
3036
3037         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3038 #ifdef CONFIG_SMP
3039         /*
3040          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3041          *  - cpus_allowed can change in the fork path
3042          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
3043          */
3044         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
3045 #endif
3046
3047         rq = __task_rq_lock(p);
3048         activate_task(rq, p, 0);
3049         p->on_rq = 1;
3050         trace_sched_wakeup_new(p, true);
3051         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3052 #ifdef CONFIG_SMP
3053         if (p->sched_class->task_woken)
3054                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3055 #endif
3056         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3057 }
3058
3059 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3060
3061 /**
3062  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3063  * @notifier: notifier struct to register
3064  */
3065 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3066 {
3067         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3068 }
3069 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3070
3071 /**
3072  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3073  * @notifier: notifier struct to unregister
3074  *
3075  * This is safe to call from within a preemption notifier.
3076  */
3077 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3078 {
3079         hlist_del(&notifier->link);
3080 }
3081 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3082
3083 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3084 {
3085         struct preempt_notifier *notifier;
3086         struct hlist_node *node;
3087
3088         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3089                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3090 }
3091
3092 static void
3093 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3094                                  struct task_struct *next)
3095 {
3096         struct preempt_notifier *notifier;
3097         struct hlist_node *node;
3098
3099         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3100                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3101 }
3102
3103 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3104
3105 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3106 {
3107 }
3108
3109 static void
3110 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3111                                  struct task_struct *next)
3112 {
3113 }
3114
3115 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3116
3117 /**
3118  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3119  * @rq: the runqueue preparing to switch
3120  * @prev: the current task that is being switched out
3121  * @next: the task we are going to switch to.
3122  *
3123  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3124  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3125  * switch.
3126  *
3127  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3128  * hooks.
3129  */
3130 static inline void
3131 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3132                     struct task_struct *next)
3133 {
3134         sched_info_switch(prev, next);
3135         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3136         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3137         prepare_lock_switch(rq, next);
3138         prepare_arch_switch(next);
3139         trace_sched_switch(prev, next);
3140 }
3141
3142 /**
3143  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3144  * @rq: runqueue associated with task-switch
3145  * @prev: the thread we just switched away from.
3146  *
3147  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3148  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3149  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3150  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3151  *
3152  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3153  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3154  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3155  * details.)
3156  */
3157 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3158         __releases(rq->lock)
3159 {
3160         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3161         long prev_state;
3162
3163         rq->prev_mm = NULL;
3164
3165         /*
3166          * A task struct has one reference for the use as "current".
3167          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3168          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3169          * the scheduled task must drop that reference.
3170          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3171          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3172          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3173          * be dropped twice.
3174          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3175          */
3176         prev_state = prev->state;
3177         finish_arch_switch(prev);
3178 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3179         local_irq_disable();
3180 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3181         perf_event_task_sched_in(prev, current);
3182 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3183         local_irq_enable();
3184 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3185         finish_lock_switch(rq, prev);
3186
3187         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3188         if (mm)
3189                 mmdrop(mm);
3190         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3191                 /*
3192                  * Remove function-return probe instances associated with this
3193                  * task and put them back on the free list.
3194                  */
3195                 kprobe_flush_task(prev);
3196                 put_task_struct(prev);
3197         }
3198 }
3199
3200 #ifdef CONFIG_SMP
3201
3202 /* assumes rq->lock is held */
3203 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3204 {
3205         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3206                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3207 }
3208
3209 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3210 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3211 {
3212         if (rq->post_schedule) {
3213                 unsigned long flags;
3214
3215                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3216                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3217                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3218                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3219
3220                 rq->post_schedule = 0;
3221         }
3222 }
3223
3224 #else
3225
3226 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3227 {
3228 }
3229
3230 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3231 {
3232 }
3233
3234 #endif
3235
3236 /**
3237  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3238  * @prev: the thread we just switched away from.
3239  */
3240 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3241         __releases(rq->lock)
3242 {
3243         struct rq *rq = this_rq();
3244
3245         finish_task_switch(rq, prev);
3246
3247         /*
3248          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3249          * task_switch?
3250          */
3251         post_schedule(rq);
3252
3253 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3254         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3255         preempt_enable();
3256 #endif
3257         if (current->set_child_tid)
3258                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3259 }
3260
3261 /*
3262  * context_switch - switch to the new MM and the new
3263  * thread's register state.
3264  */
3265 static inline void
3266 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3267                struct task_struct *next)
3268 {
3269         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3270
3271         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3272
3273         mm = next->mm;
3274         oldmm = prev->active_mm;
3275         /*
3276          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3277          * combine the page table reload and the switch backend into
3278          * one hypercall.
3279          */
3280         arch_start_context_switch(prev);
3281
3282         if (!mm) {
3283                 next->active_mm = oldmm;
3284                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3285                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3286         } else
3287                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3288
3289         if (!prev->mm) {
3290                 prev->active_mm = NULL;
3291                 rq->prev_mm = oldmm;
3292         }
3293         /*
3294          * Since the runqueue lock will be released by the next
3295          * task (which is an invalid locking op but in the case
3296          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3297          * do an early lockdep release here:
3298          */
3299 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3300         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3301 #endif
3302
3303         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3304         switch_to(prev, next, prev);
3305
3306         barrier();
3307         /*
3308          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3309          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3310          * frame will be invalid.
3311          */
3312         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3313 }
3314
3315 /*
3316  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3317  *
3318  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3319  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3320  * number of context switches performed since bootup.
3321  */
3322 unsigned long nr_running(void)
3323 {
3324         unsigned long i, sum = 0;
3325
3326         for_each_online_cpu(i)
3327                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3328
3329         return sum;
3330 }
3331
3332 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3333 {
3334         unsigned long i, sum = 0;
3335
3336         for_each_possible_cpu(i)
3337                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3338
3339         /*
3340          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3341          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3342          */
3343         if (unlikely((long)sum < 0))
3344                 sum = 0;
3345
3346         return sum;
3347 }
3348
3349 unsigned long long nr_context_switches(void)
3350 {
3351         int i;
3352         unsigned long long sum = 0;
3353
3354         for_each_possible_cpu(i)
3355                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3356
3357         return sum;
3358 }
3359
3360 unsigned long nr_iowait(void)
3361 {
3362         unsigned long i, sum = 0;
3363
3364         for_each_possible_cpu(i)
3365                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3366
3367         return sum;
3368 }
3369
3370 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3371 {
3372         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3373         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3374 }
3375
3376 unsigned long this_cpu_load(void)
3377 {
3378         struct rq *this = this_rq();
3379         return this->cpu_load[0];
3380 }
3381
3382
3383 /* Variables and functions for calc_load */
3384 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3385 static unsigned long calc_load_update;
3386 unsigned long avenrun[3];
3387 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3388
3389 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3390 {
3391         long nr_active, delta = 0;
3392
3393         nr_active = this_rq->nr_running;
3394         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3395
3396         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3397                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3398                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3399         }
3400
3401         return delta;
3402 }
3403
3404 static unsigned long
3405 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3406 {
3407         load *= exp;
3408         load += active * (FIXED_1 - exp);
3409         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3410         return load >> FSHIFT;
3411 }
3412
3413 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3414 /*
3415  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3416  *
3417  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3418  */
3419 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3420
3421 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3422 {
3423         long delta;
3424
3425         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3426         if (delta)
3427                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3428 }
3429
3430 static long calc_load_fold_idle(void)
3431 {
3432         long delta = 0;
3433
3434         /*
3435          * Its got a race, we don't care...
3436          */
3437         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3438                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3439
3440         return delta;
3441 }
3442
3443 /**
3444  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3445  *
3446  * @x:         base of the power
3447  * @frac_bits: fractional bits of @x
3448  * @n:         power to raise @x to.
3449  *
3450  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3451  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3452  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3453  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3454  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3455  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3456  * vector.
3457  */
3458 static unsigned long
3459 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3460 {
3461         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3462
3463         if (n) for (;;) {
3464                 if (n & 1) {
3465                         result *= x;
3466                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3467                         result >>= frac_bits;
3468                 }
3469                 n >>= 1;
3470                 if (!n)
3471                         break;
3472                 x *= x;
3473                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3474                 x >>= frac_bits;
3475         }
3476
3477         return result;
3478 }
3479
3480 /*
3481  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3482  *
3483  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3484  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3485  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3486  *
3487  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3488  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3489  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3490  *
3491  *  ...
3492  *
3493  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3494  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3495  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3496  *
3497  * [1] application of the geometric series:
3498  *
3499  *              n         1 - x^(n+1)
3500  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3501  *             i=0          1 - x
3502  */
3503 static unsigned long
3504 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3505             unsigned long active, unsigned int n)
3506 {
3507
3508         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3509 }
3510
3511 /*
3512  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3513  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3514  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3515  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3516  *
3517  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3518  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3519  */
3520 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3521 {
3522         long delta, active, n;
3523
3524         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3525                 return;
3526
3527         /*
3528          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3529          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3530          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3531          * due to NO_HZ.
3532          */
3533         delta = calc_load_fold_idle();
3534         if (delta)
3535                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3536
3537         /*
3538          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3539          */
3540         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3541                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3542
3543                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3544                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3545
3546                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3547                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3548                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3549
3550                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3551         }
3552
3553         /*
3554          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3555          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3556          * which comes after this will take care of that.
3557          *
3558          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3559          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3560          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3561          * pick up the final one.
3562          */
3563 }
3564 #else
3565 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3566 {
3567 }
3568
3569 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3570 {
3571         return 0;
3572 }
3573
3574 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3575 {
3576 }
3577 #endif
3578
3579 /**
3580  * get_avenrun - get the load average array
3581  * @loads:      pointer to dest load array
3582  * @offset:     offset to add
3583  * @shift:      shift count to shift the result left
3584  *
3585  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3586  */
3587 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3588 {
3589         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3590         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3591         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3592 }
3593
3594 /*
3595  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3596  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3597  */
3598 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3599 {
3600         long active;
3601
3602         calc_global_nohz(ticks);
3603
3604         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3605                 return;
3606
3607         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3608         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3609
3610         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3611         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3612         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3613
3614         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3615 }
3616
3617 /*
3618  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3619  * active count.
3620  */
3621 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3622 {
3623         long delta;
3624
3625         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3626                 return;
3627
3628         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3629         delta += calc_load_fold_idle();
3630         if (delta)
3631                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3632
3633         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3634 }
3635
3636 /*
3637  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3638  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3639  *
3640  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3641  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3642  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3643  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3644  *
3645  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3646  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3647  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3648  *
3649  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3650  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3651  * particular idx is approximated to be zero.
3652  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3653  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3654  * based on 128 point scale.
3655  * Example:
3656  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3657  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3658  *
3659  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3660  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3661  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3662  */
3663 #define DEGRADE_SHIFT           7
3664 static const unsigned char
3665                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3666 static const unsigned char
3667                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3668                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3669                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3670                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3671                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3672                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3673
3674 /*
3675  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3676  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3677  * adding any new load.
3678  */
3679 static unsigned long
3680 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3681 {
3682         int j = 0;
3683
3684         if (!missed_updates)
3685                 return load;
3686
3687         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3688                 return 0;
3689
3690         if (idx == 1)
3691                 return load >> missed_updates;
3692
3693         while (missed_updates) {
3694                 if (missed_updates % 2)
3695                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3696
3697                 missed_updates >>= 1;
3698                 j++;
3699         }
3700         return load;
3701 }
3702
3703 /*
3704  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3705  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3706  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3707  */
3708 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3709 {
3710         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3711         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3712         unsigned long pending_updates;
3713         int i, scale;
3714
3715         this_rq->nr_load_updates++;
3716
3717         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3718         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3719                 return;
3720
3721         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3722         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3723
3724         /* Update our load: */
3725         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3726         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3727                 unsigned long old_load, new_load;
3728
3729                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3730
3731                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3732                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3733                 new_load = this_load;
3734                 /*
3735                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3736                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3737                  * example.
3738                  */
3739                 if (new_load > old_load)
3740                         new_load += scale - 1;
3741
3742                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3743         }
3744
3745         sched_avg_update(this_rq);
3746 }
3747
3748 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3749 {
3750         update_cpu_load(this_rq);
3751
3752         calc_load_account_active(this_rq);
3753 }
3754
3755 #ifdef CONFIG_SMP
3756
3757 /*
3758  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3759  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3760  */
3761 void sched_exec(void)
3762 {
3763         struct task_struct *p = current;
3764         unsigned long flags;
3765         int dest_cpu;
3766
3767         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3768         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3769         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3770                 goto unlock;
3771
3772         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3773                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3774
3775                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3776                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3777                 return;
3778         }
3779 unlock:
3780         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3781 }
3782
3783 #endif
3784
3785 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3786
3787 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3788
3789 /*
3790  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3791  * @p in case that task is currently running.
3792  *
3793  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3794  */
3795 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3796 {
3797         u64 ns = 0;
3798
3799         if (task_current(rq, p)) {
3800                 update_rq_clock(rq);
3801                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3802                 if ((s64)ns < 0)
3803                         ns = 0;
3804         }
3805
3806         return ns;
3807 }
3808
3809 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3810 {
3811         unsigned long flags;
3812         struct rq *rq;
3813         u64 ns = 0;
3814
3815         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3816         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3817         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3818
3819         return ns;
3820 }
3821
3822 /*
3823  * Return accounted runtime for the task.
3824  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3825  * pending runtime that have not been accounted yet.
3826  */
3827 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3828 {
3829         unsigned long flags;
3830         struct rq *rq;
3831         u64 ns = 0;
3832
3833         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3834         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3835         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3836
3837         return ns;
3838 }
3839
3840 /*
3841  * Account user cpu time to a process.
3842  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3843  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3844  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3845  */
3846 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3847                        cputime_t cputime_scaled)
3848 {
3849         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3850         cputime64_t tmp;
3851
3852         /* Add user time to process. */
3853         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3854         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3855         account_group_user_time(p, cputime);
3856
3857         /* Add user time to cpustat. */
3858         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3859         if (TASK_NICE(p) > 0)
3860                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3861         else
3862                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3863
3864         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3865         /* Account for user time used */
3866         acct_update_integrals(p);
3867 }
3868
3869 /*
3870  * Account guest cpu time to a process.
3871  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3872  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3873  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3874  */
3875 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3876                                cputime_t cputime_scaled)
3877 {
3878         cputime64_t tmp;
3879         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3880
3881         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3882
3883         /* Add guest time to process. */
3884         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3885         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3886         account_group_user_time(p, cputime);
3887         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3888
3889         /* Add guest time to cpustat. */
3890         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3891                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3892                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3893         } else {
3894                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3895                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3896         }
3897 }
3898
3899 /*
3900  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3901  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3902  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3903  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3904  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3905  */
3906 static inline
3907 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3908                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3909 {
3910         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3911
3912         /* Add system time to process. */
3913         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3914         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3915         account_group_system_time(p, cputime);
3916
3917         /* Add system time to cpustat. */
3918         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3919         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3920
3921         /* Account for system time used */
3922         acct_update_integrals(p);
3923 }
3924
3925 /*
3926  * Account system cpu time to a process.
3927  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3928  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3929  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3930  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3931  */
3932 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3933                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3934 {
3935         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3936         cputime64_t *target_cputime64;
3937
3938         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3939                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3940                 return;
3941         }
3942
3943         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3944                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3945         else if (in_serving_softirq())
3946                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3947         else
3948                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3949
3950         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3951 }
3952
3953 /*
3954  * Account for involuntary wait time.
3955  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3956  */
3957 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3958 {
3959         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3960         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3961
3962         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3963 }
3964
3965 /*
3966  * Account for idle time.
3967  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3968  */
3969 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3970 {
3971         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3972         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3973         struct rq *rq = this_rq();
3974
3975         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3976                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3977         else
3978                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3979 }
3980
3981 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
3982 {
3983 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
3984         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
3985                 u64 steal, st = 0;
3986
3987                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
3988                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
3989
3990                 st = steal_ticks(steal);
3991                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
3992
3993                 account_steal_time(st);
3994                 return st;
3995         }
3996 #endif
3997         return false;
3998 }
3999
4000 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4001
4002 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
4003 /*
4004  * Account a tick to a process and cpustat
4005  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4006  * @user_tick: is the tick from userspace
4007  * @rq: the pointer to rq
4008  *
4009  * Tick demultiplexing follows the order
4010  * - pending hardirq update
4011  * - pending softirq update
4012  * - user_time
4013  * - idle_time
4014  * - system time
4015  *   - check for guest_time
4016  *   - else account as system_time
4017  *
4018  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
4019  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
4020  * opportunity to update it solely in system time.
4021  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
4022  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
4023  */
4024 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4025                                                 struct rq *rq)
4026 {
4027         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4028         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
4029         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4030
4031         if (steal_account_process_tick())
4032                 return;
4033
4034         if (irqtime_account_hi_update()) {
4035                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4036         } else if (irqtime_account_si_update()) {
4037                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4038         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
4039                 /*
4040                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
4041                  * So, we have to handle it separately here.
4042                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
4043                  */
4044                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4045                                         &cpustat->softirq);
4046         } else if (user_tick) {
4047                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4048         } else if (p == rq->idle) {
4049                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4050         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
4051                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4052         } else {
4053                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4054                                         &cpustat->system);
4055         }
4056 }
4057
4058 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
4059 {
4060         int i;
4061         struct rq *rq = this_rq();
4062
4063         for (i = 0; i < ticks; i++)
4064                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
4065 }
4066 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4067 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
4068 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4069                                                 struct rq *rq) {}
4070 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4071
4072 /*
4073  * Account a single tick of cpu time.
4074  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4075  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4076  */
4077 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4078 {
4079         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4080         struct rq *rq = this_rq();
4081
4082         if (sched_clock_irqtime) {
4083                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
4084                 return;
4085         }
4086
4087         if (steal_account_process_tick())
4088                 return;
4089
4090         if (user_tick)
4091                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4092         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4093                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
4094                                     one_jiffy_scaled);
4095         else
4096                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4097 }
4098
4099 /*
4100  * Account multiple ticks of steal time.
4101  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4102  * @ticks: number of stolen ticks
4103  */
4104 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4105 {
4106         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4107 }
4108
4109 /*
4110  * Account multiple ticks of idle time.
4111  * @ticks: number of stolen ticks
4112  */
4113 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4114 {
4115
4116         if (sched_clock_irqtime) {
4117                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
4118                 return;
4119         }
4120
4121         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4122 }
4123
4124 #endif
4125
4126 /*
4127  * Use precise platform statistics if available:
4128  */
4129 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4130 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4131 {
4132         *ut = p->utime;
4133         *st = p->stime;
4134 }
4135
4136 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4137 {
4138         struct task_cputime cputime;
4139
4140         thread_group_cputime(p, &cputime);
4141
4142         *ut = cputime.utime;
4143         *st = cputime.stime;
4144 }
4145 #else
4146
4147 #ifndef nsecs_to_cputime
4148 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
4149 #endif
4150
4151 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4152 {
4153         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4154
4155         /*
4156          * Use CFS's precise accounting:
4157          */
4158         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4159
4160         if (total) {
4161                 u64 temp = rtime;
4162
4163                 temp *= utime;
4164                 do_div(temp, total);
4165                 utime = (cputime_t)temp;
4166         } else
4167                 utime = rtime;
4168
4169         /*
4170          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4171          */
4172         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4173         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4174
4175         *ut = p->prev_utime;
4176         *st = p->prev_stime;
4177 }
4178
4179 /*
4180  * Must be called with siglock held.
4181  */
4182 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4183 {
4184         struct signal_struct *sig = p->signal;
4185         struct task_cputime cputime;
4186         cputime_t rtime, utime, total;
4187
4188         thread_group_cputime(p, &cputime);
4189
4190         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4191         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4192
4193         if (total) {
4194                 u64 temp = rtime;
4195
4196                 temp *= cputime.utime;
4197                 do_div(temp, total);
4198                 utime = (cputime_t)temp;
4199         } else
4200                 utime = rtime;
4201
4202         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4203         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4204                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4205
4206         *ut = sig->prev_utime;
4207         *st = sig->prev_stime;
4208 }
4209 #endif
4210
4211 /*
4212  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4213  * We call it with interrupts disabled.
4214  */
4215 void scheduler_tick(void)
4216 {
4217         int cpu = smp_processor_id();
4218         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4219         struct task_struct *curr = rq->curr;
4220
4221         sched_clock_tick();
4222
4223         raw_spin_lock(&rq->lock);
4224         update_rq_clock(rq);
4225         update_cpu_load_active(rq);
4226         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4227         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4228
4229         perf_event_task_tick();
4230
4231 #ifdef CONFIG_SMP
4232         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4233         trigger_load_balance(rq, cpu);
4234 #endif
4235 }
4236
4237 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4238 {
4239         if (in_lock_functions(addr)) {
4240                 addr = CALLER_ADDR2;
4241                 if (in_lock_functions(addr))
4242                         addr = CALLER_ADDR3;
4243         }
4244         return addr;
4245 }
4246
4247 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4248                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4249
4250 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4251 {
4252 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4253         /*
4254          * Underflow?
4255          */
4256         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4257                 return;
4258 #endif
4259         preempt_count() += val;
4260 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4261         /*
4262          * Spinlock count overflowing soon?
4263          */
4264         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4265                                 PREEMPT_MASK - 10);
4266 #endif
4267         if (preempt_count() == val)
4268                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4269 }
4270 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4271
4272 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4273 {
4274 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4275         /*
4276          * Underflow?
4277          */
4278         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4279                 return;
4280         /*
4281          * Is the spinlock portion underflowing?
4282          */
4283         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4284                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4285                 return;
4286 #endif
4287
4288         if (preempt_count() == val)
4289                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4290         preempt_count() -= val;
4291 }
4292 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4293
4294 #endif
4295
4296 /*
4297  * Print scheduling while atomic bug:
4298  */
4299 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4300 {
4301         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4302
4303         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4304                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4305
4306         debug_show_held_locks(prev);
4307         print_modules();
4308         if (irqs_disabled())
4309                 print_irqtrace_events(prev);
4310
4311         if (regs)
4312                 show_regs(regs);
4313         else
4314                 dump_stack();
4315 }
4316
4317 /*
4318  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4319  */
4320 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4321 {
4322         /*
4323          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4324          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4325          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4326          */
4327         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4328                 __schedule_bug(prev);
4329         rcu_sleep_check();
4330
4331         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4332
4333         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4334 }
4335
4336 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4337 {
4338         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4339                 update_rq_clock(rq);
4340         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4341 }
4342
4343 /*
4344  * Pick up the highest-prio task:
4345  */
4346 static inline struct task_struct *
4347 pick_next_task(struct rq *rq)
4348 {
4349         const struct sched_class *class;
4350         struct task_struct *p;
4351
4352         /*
4353          * Optimization: we know that if all tasks are in
4354          * the fair class we can call that function directly:
4355          */
4356         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
4357                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4358                 if (likely(p))
4359                         return p;
4360         }
4361
4362         for_each_class(class) {
4363                 p = class->pick_next_task(rq);
4364                 if (p)
4365                         return p;
4366         }
4367
4368         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4369 }
4370
4371 /*
4372  * __schedule() is the main scheduler function.
4373  */
4374 static void __sched __schedule(void)
4375 {
4376         struct task_struct *prev, *next;
4377         unsigned long *switch_count;
4378         struct rq *rq;
4379         int cpu;
4380
4381 need_resched:
4382         preempt_disable();
4383         cpu = smp_processor_id();
4384         rq = cpu_rq(cpu);
4385         rcu_note_context_switch(cpu);
4386         prev = rq->curr;
4387
4388         schedule_debug(prev);
4389
4390         if (sched_feat(HRTICK))
4391                 hrtick_clear(rq);
4392
4393         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4394
4395         switch_count = &prev->nivcsw;
4396         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4397                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4398                         prev->state = TASK_RUNNING;
4399                 } else {
4400                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4401                         prev->on_rq = 0;
4402
4403                         /*
4404                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4405                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4406                          * concurrency.
4407                          */
4408                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4409                                 struct task_struct *to_wakeup;
4410
4411                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4412                                 if (to_wakeup)
4413                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4414                         }
4415                 }
4416                 switch_count = &prev->nvcsw;
4417         }
4418
4419         pre_schedule(rq, prev);
4420
4421         if (unlikely(!rq->nr_running))
4422                 idle_balance(cpu, rq);
4423
4424         put_prev_task(rq, prev);
4425         next = pick_next_task(rq);
4426         clear_tsk_need_resched(prev);
4427         rq->skip_clock_update = 0;
4428
4429         if (likely(prev != next)) {
4430                 rq->nr_switches++;
4431                 rq->curr = next;
4432                 ++*switch_count;
4433
4434                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4435                 /*
4436                  * The context switch have flipped the stack from under us
4437                  * and restored the local variables which were saved when
4438                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4439                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4440                  */
4441                 cpu = smp_processor_id();
4442                 rq = cpu_rq(cpu);
4443         } else
4444                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4445
4446         post_schedule(rq);
4447
4448         preempt_enable_no_resched();
4449         if (need_resched())
4450                 goto need_resched;
4451 }
4452
4453 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
4454 {
4455         if (!tsk->state)
4456                 return;
4457         /*
4458          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
4459          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
4460          */
4461         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
4462                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
4463 }
4464
4465 asmlinkage void __sched schedule(void)
4466 {
4467         struct task_struct *tsk = current;
4468
4469         sched_submit_work(tsk);
4470         __schedule();
4471 }
4472 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4473
4474 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4475
4476 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4477 {
4478         if (lock->owner != owner)
4479                 return false;
4480
4481         /*
4482          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4483          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4484          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4485          * ensures the memory stays valid.
4486          */
4487         barrier();
4488
4489         return owner->on_cpu;
4490 }
4491
4492 /*
4493  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4494  * access and not reliable.
4495  */
4496 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4497 {
4498         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4499                 return 0;
4500
4501         rcu_read_lock();
4502         while (owner_running(lock, owner)) {
4503                 if (need_resched())
4504                         break;
4505
4506                 arch_mutex_cpu_relax();
4507         }
4508         rcu_read_unlock();
4509
4510         /*
4511          * We break out the loop above on need_resched() and when the
4512          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
4513          * success only when lock->owner is NULL.
4514          */
4515         return lock->owner == NULL;
4516 }
4517 #endif
4518
4519 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4520 /*
4521  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4522  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4523  * occur there and call schedule directly.
4524  */
4525 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4526 {
4527         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4528
4529         /*
4530          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4531          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4532          */
4533         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4534                 return;
4535
4536         do {
4537                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4538                 __schedule();
4539                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4540
4541                 /*
4542                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4543                  * between schedule and now.
4544                  */
4545                 barrier();
4546         } while (need_resched());
4547 }
4548 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4549
4550 /*
4551  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4552  * off of irq context.
4553  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4554  * protect us against recursive calling from irq.
4555  */
4556 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4557 {
4558         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4559
4560         /* Catch callers which need to be fixed */
4561         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4562
4563         do {
4564                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4565                 local_irq_enable();
4566                 __schedule();
4567                 local_irq_disable();
4568                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4569
4570                 /*
4571                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4572                  * between schedule and now.
4573                  */
4574                 barrier();
4575         } while (need_resched());
4576 }
4577
4578 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4579
4580 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4581                           void *key)
4582 {
4583         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4584 }
4585 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4586
4587 /*
4588  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4589  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4590  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4591  *
4592  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4593  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4594  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4595  */
4596 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4597                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4598 {
4599         wait_queue_t *curr, *next;
4600
4601         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4602                 unsigned flags = curr->flags;
4603
4604                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4605                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4606                         break;
4607         }
4608 }
4609
4610 /**
4611  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4612  * @q: the waitqueue
4613  * @mode: which threads
4614  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4615  * @key: is directly passed to the wakeup function
4616  *
4617  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4618  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4619  */
4620 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4621                         int nr_exclusive, void *key)
4622 {
4623         unsigned long flags;
4624
4625         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4626         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4627         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4628 }
4629 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4630
4631 /*
4632  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4633  */
4634 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4635 {
4636         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4637 }
4638 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4639
4640 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4641 {
4642         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4643 }
4644 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4645
4646 /**
4647  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4648  * @q: the waitqueue
4649  * @mode: which threads
4650  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4651  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4652  *
4653  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4654  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4655  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4656  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4657  *
4658  * On UP it can prevent extra preemption.
4659  *
4660  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4661  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4662  */
4663 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4664                         int nr_exclusive, void *key)
4665 {
4666         unsigned long flags;
4667         int wake_flags = WF_SYNC;
4668
4669         if (unlikely(!q))
4670                 return;
4671
4672         if (unlikely(!nr_exclusive))
4673                 wake_flags = 0;
4674
4675         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4676         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4677         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4678 }
4679 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4680
4681 /*
4682  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4683  */
4684 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4685 {
4686         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4687 }
4688 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4689
4690 /**
4691  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4692  * @x:  holds the state of this particular completion
4693  *
4694  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4695  * awakened in the same order in which they were queued.
4696  *
4697  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4698  *
4699  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4700  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4701  */
4702 void complete(struct completion *x)
4703 {
4704         unsigned long flags;
4705
4706         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4707         x->done++;
4708         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4709         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4710 }
4711 EXPORT_SYMBOL(complete);
4712
4713 /**
4714  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4715  * @x:  holds the state of this particular completion
4716  *
4717  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4718  *
4719  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4720  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4721  */
4722 void complete_all(struct completion *x)
4723 {
4724         unsigned long flags;
4725
4726         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4727         x->done += UINT_MAX/2;
4728         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4729         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4730 }
4731 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4732
4733 static inline long __sched
4734 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4735 {
4736         if (!x->done) {
4737                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4738
4739                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4740                 do {
4741                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4742                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4743                                 break;
4744                         }
4745                         __set_current_state(state);
4746                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4747                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4748                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4749                 } while (!x->done && timeout);
4750                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4751                 if (!x->done)
4752                         return timeout;
4753         }
4754         x->done--;
4755         return timeout ?: 1;
4756 }
4757
4758 static long __sched
4759 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4760 {
4761         might_sleep();
4762
4763         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4764         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4765         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4766         return timeout;
4767 }
4768
4769 /**
4770  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4771  * @x:  holds the state of this particular completion
4772  *
4773  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4774  * interruptible and there is no timeout.
4775  *
4776  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4777  * and interrupt capability. Also see complete().
4778  */
4779 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4780 {
4781         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4782 }
4783 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4784
4785 /**
4786  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4787  * @x:  holds the state of this particular completion
4788  * @timeout:  timeout value in jiffies
4789  *
4790  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4791  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4792  * interruptible.
4793  */
4794 unsigned long __sched
4795 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4796 {
4797         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4798 }
4799 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4800
4801 /**
4802  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4803  * @x:  holds the state of this particular completion
4804  *
4805  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4806  * interruptible.
4807  */
4808 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4809 {
4810         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4811         if (t == -ERESTARTSYS)
4812                 return t;
4813         return 0;
4814 }
4815 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4816
4817 /**
4818  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4819  * @x:  holds the state of this particular completion
4820  * @timeout:  timeout value in jiffies
4821  *
4822  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4823  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4824  */
4825 long __sched
4826 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4827                                           unsigned long timeout)
4828 {
4829         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4830 }
4831 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4832
4833 /**
4834  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4835  * @x:  holds the state of this particular completion
4836  *
4837  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4838  * interrupted by a kill signal.
4839  */
4840 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4841 {
4842         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4843         if (t == -ERESTARTSYS)
4844                 return t;
4845         return 0;
4846 }
4847 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4848
4849 /**
4850  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4851  * @x:  holds the state of this particular completion
4852  * @timeout:  timeout value in jiffies
4853  *
4854  * This waits for either a completion of a specific task to be
4855  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4856  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4857  */
4858 long __sched
4859 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4860                                      unsigned long timeout)
4861 {
4862         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4863 }
4864 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4865
4866 /**
4867  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4868  *      @x:     completion structure
4869  *
4870  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4871  *               1 if a decrement succeeded.
4872  *
4873  *      If a completion is being used as a counting completion,
4874  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4875  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4876  *      is protecting is not available.
4877  */
4878 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4879 {
4880         unsigned long flags;
4881         int ret = 1;
4882
4883         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4884         if (!x->done)
4885                 ret = 0;
4886         else
4887                 x->done--;
4888         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4889         return ret;
4890 }
4891 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4892
4893 /**
4894  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4895  *      @x:     completion structure
4896  *
4897  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4898  *               1 if there are no waiters.
4899  *
4900  */
4901 bool completion_done(struct completion *x)
4902 {
4903         unsigned long flags;
4904         int ret = 1;
4905
4906         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4907         if (!x->done)
4908                 ret = 0;
4909         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4910         return ret;
4911 }
4912 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4913
4914 static long __sched
4915 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4916 {
4917         unsigned long flags;
4918         wait_queue_t wait;
4919
4920         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4921
4922         __set_current_state(state);
4923
4924         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4925         __add_wait_queue(q, &wait);
4926         spin_unlock(&q->lock);
4927         timeout = schedule_timeout(timeout);
4928         spin_lock_irq(&q->lock);
4929         __remove_wait_queue(q, &wait);
4930         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4931
4932         return timeout;
4933 }
4934
4935 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4936 {
4937         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4938 }
4939 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4940
4941 long __sched
4942 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4943 {
4944         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4945 }
4946 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4947
4948 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4949 {
4950         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4951 }
4952 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4953
4954 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4955 {
4956         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4957 }
4958 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4959
4960 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4961
4962 /*
4963  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4964  * @p: task
4965  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4966  *
4967  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4968  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4969  *
4970  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4971  */
4972 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4973 {
4974         int oldprio, on_rq, running;
4975         struct rq *rq;
4976         const struct sched_class *prev_class;
4977
4978         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4979
4980         rq = __task_rq_lock(p);
4981
4982         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4983         oldprio = p->prio;
4984         prev_class = p->sched_class;
4985         on_rq = p->on_rq;
4986         running = task_current(rq, p);
4987         if (on_rq)
4988                 dequeue_task(rq, p, 0);
4989         if (running)
4990                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4991
4992         if (rt_prio(prio))
4993                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4994         else
4995                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4996
4997         p->prio = prio;
4998
4999         if (running)
5000                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5001         if (on_rq)
5002                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
5003
5004         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5005         __task_rq_unlock(rq);
5006 }
5007
5008 #endif
5009
5010 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5011 {
5012         int old_prio, delta, on_rq;
5013         unsigned long flags;
5014         struct rq *rq;
5015
5016         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5017                 return;
5018         /*
5019          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5020          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5021          */
5022         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5023         /*
5024          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5025          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5026          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5027          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5028          */
5029         if (task_has_rt_policy(p)) {
5030                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5031                 goto out_unlock;
5032         }
5033         on_rq = p->on_rq;
5034         if (on_rq)
5035                 dequeue_task(rq, p, 0);
5036
5037         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5038         set_load_weight(p);
5039         old_prio = p->prio;
5040         p->prio = effective_prio(p);
5041         delta = p->prio - old_prio;
5042
5043         if (on_rq) {
5044                 enqueue_task(rq, p, 0);
5045                 /*
5046                  * If the task increased its priority or is running and
5047                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5048                  */
5049                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5050                         resched_task(rq->curr);
5051         }
5052 out_unlock:
5053         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5054 }
5055 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5056
5057 /*
5058  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5059  * @p: task
5060  * @nice: nice value
5061  */
5062 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5063 {
5064         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5065         int nice_rlim = 20 - nice;
5066
5067         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
5068                 capable(CAP_SYS_NICE));
5069 }
5070
5071 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5072
5073 /*
5074  * sys_nice - change the priority of the current process.
5075  * @increment: priority increment
5076  *
5077  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5078  * does similar things.
5079  */
5080 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5081 {
5082         long nice, retval;
5083
5084         /*
5085          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5086          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5087          * and we have a single winner.
5088          */
5089         if (increment < -40)
5090                 increment = -40;
5091         if (increment > 40)
5092                 increment = 40;
5093
5094         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5095         if (nice < -20)
5096                 nice = -20;
5097         if (nice > 19)
5098                 nice = 19;
5099
5100         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5101                 return -EPERM;
5102
5103         retval = security_task_setnice(current, nice);
5104         if (retval)
5105                 return retval;
5106
5107         set_user_nice(current, nice);
5108         return 0;
5109 }
5110
5111 #endif
5112
5113 /**
5114  * task_prio - return the priority value of a given task.
5115  * @p: the task in question.
5116  *
5117  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5118  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5119  * around 0, value goes from -16 to +15.
5120  */
5121 int task_prio(const struct task_struct *p)
5122 {
5123         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5124 }
5125
5126 /**
5127  * task_nice - return the nice value of a given task.
5128  * @p: the task in question.
5129  */
5130 int task_nice(const struct task_struct *p)
5131 {
5132         return TASK_NICE(p);
5133 }
5134 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5135
5136 /**
5137  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5138  * @cpu: the processor in question.
5139  */
5140 int idle_cpu(int cpu)
5141 {
5142         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5143
5144         if (rq->curr != rq->idle)
5145                 return 0;
5146
5147         if (rq->nr_running)
5148                 return 0;
5149
5150 #ifdef CONFIG_SMP
5151         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
5152                 return 0;
5153 #endif
5154
5155         return 1;
5156 }
5157
5158 /**
5159  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5160  * @cpu: the processor in question.
5161  */
5162 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5163 {
5164         return cpu_rq(cpu)->idle;
5165 }
5166
5167 /**
5168  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5169  * @pid: the pid in question.
5170  */
5171 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5172 {
5173         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5174 }
5175
5176 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5177 static void
5178 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5179 {
5180         p->policy = policy;
5181         p->rt_priority = prio;
5182         p->normal_prio = normal_prio(p);
5183         /* we are holding p->pi_lock already */
5184         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5185         if (rt_prio(p->prio))
5186                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5187         else
5188                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5189         set_load_weight(p);
5190 }
5191
5192 /*
5193  * check the target process has a UID that matches the current process's
5194  */
5195 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5196 {
5197         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5198         bool match;
5199
5200         rcu_read_lock();
5201         pcred = __task_cred(p);
5202         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5203                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5204                          cred->euid == pcred->uid);
5205         else
5206                 match = false;
5207         rcu_read_unlock();
5208         return match;
5209 }
5210
5211 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5212                                 const struct sched_param *param, bool user)
5213 {
5214         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5215         unsigned long flags;
5216         const struct sched_class *prev_class;
5217         struct rq *rq;
5218         int reset_on_fork;
5219
5220         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5221         BUG_ON(in_interrupt());
5222 recheck:
5223         /* double check policy once rq lock held */
5224         if (policy < 0) {
5225                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5226                 policy = oldpolicy = p->policy;
5227         } else {
5228                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5229                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5230
5231                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5232                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5233                                 policy != SCHED_IDLE)
5234                         return -EINVAL;
5235         }
5236
5237         /*
5238          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5239          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5240          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5241          */
5242         if (param->sched_priority < 0 ||
5243             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5244             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5245                 return -EINVAL;
5246         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5247                 return -EINVAL;
5248
5249         /*
5250          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5251          */
5252         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5253                 if (rt_policy(policy)) {
5254                         unsigned long rlim_rtprio =
5255                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5256
5257                         /* can't set/change the rt policy */
5258                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5259                                 return -EPERM;
5260
5261                         /* can't increase priority */
5262                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5263                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5264                                 return -EPERM;
5265                 }
5266
5267                 /*
5268                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5269                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5270                  */
5271                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5272                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5273                                 return -EPERM;
5274                 }
5275
5276                 /* can't change other user's priorities */
5277                 if (!check_same_owner(p))
5278                         return -EPERM;
5279
5280                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5281                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5282                         return -EPERM;
5283         }
5284
5285         if (user) {
5286                 retval = security_task_setscheduler(p);
5287                 if (retval)
5288                         return retval;
5289         }
5290
5291         /*
5292          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5293          * changing the priority of the task:
5294          *
5295          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5296          * runqueue lock must be held.
5297          */
5298         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5299
5300         /*
5301          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5302          */
5303         if (p == rq->stop) {
5304                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5305                 return -EINVAL;
5306         }
5307
5308         /*
5309          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5310          */
5311         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5312                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5313
5314                 __task_rq_unlock(rq);
5315                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5316                 return 0;
5317         }
5318
5319 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5320         if (user) {
5321                 /*
5322                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5323                  * assigned.
5324                  */
5325                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5326                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5327                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5328                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5329                         return -EPERM;
5330                 }
5331         }
5332 #endif
5333
5334         /* recheck policy now with rq lock held */
5335         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5336                 policy = oldpolicy = -1;
5337                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5338                 goto recheck;
5339         }
5340         on_rq = p->on_rq;
5341         running = task_current(rq, p);
5342         if (on_rq)
5343                 deactivate_task(rq, p, 0);
5344         if (running)
5345                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5346
5347         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5348
5349         oldprio = p->prio;
5350         prev_class = p->sched_class;
5351         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5352
5353         if (running)
5354                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5355         if (on_rq)
5356                 activate_task(rq, p, 0);
5357
5358         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5359         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5360
5361         rt_mutex_adjust_pi(p);
5362
5363         return 0;
5364 }
5365
5366 /**
5367  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5368  * @p: the task in question.
5369  * @policy: new policy.
5370  * @param: structure containing the new RT priority.
5371  *
5372  * NOTE that the task may be already dead.
5373  */
5374 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5375                        const struct sched_param *param)
5376 {
5377         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5378 }
5379 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5380
5381 /**
5382  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5383  * @p: the task in question.
5384  * @policy: new policy.
5385  * @param: structure containing the new RT priority.
5386  *
5387  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5388  * current context has permission.  For example, this is needed in
5389  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5390  * but our caller might not have that capability.
5391  */
5392 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5393                                const struct sched_param *param)
5394 {
5395         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5396 }
5397
5398 static int
5399 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5400 {
5401         struct sched_param lparam;
5402         struct task_struct *p;
5403         int retval;
5404
5405         if (!param || pid < 0)
5406                 return -EINVAL;
5407         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5408                 return -EFAULT;
5409
5410         rcu_read_lock();
5411         retval = -ESRCH;
5412         p = find_process_by_pid(pid);
5413         if (p != NULL)
5414                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5415         rcu_read_unlock();
5416
5417         return retval;
5418 }
5419
5420 /**
5421  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5422  * @pid: the pid in question.
5423  * @policy: new policy.
5424  * @param: structure containing the new RT priority.
5425  */
5426 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5427                 struct sched_param __user *, param)
5428 {
5429         /* negative values for policy are not valid */
5430         if (policy < 0)
5431                 return -EINVAL;
5432
5433         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5434 }
5435
5436 /**
5437  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5438  * @pid: the pid in question.
5439  * @param: structure containing the new RT priority.
5440  */
5441 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5442 {
5443         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5444 }
5445
5446 /**
5447  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5448  * @pid: the pid in question.
5449  */
5450 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5451 {
5452         struct task_struct *p;
5453         int retval;
5454
5455         if (pid < 0)
5456                 return -EINVAL;
5457
5458         retval = -ESRCH;
5459         rcu_read_lock();
5460         p = find_process_by_pid(pid);
5461         if (p) {
5462                 retval = security_task_getscheduler(p);
5463                 if (!retval)
5464                         retval = p->policy
5465                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5466         }
5467         rcu_read_unlock();
5468         return retval;
5469 }
5470
5471 /**
5472  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5473  * @pid: the pid in question.
5474  * @param: structure containing the RT priority.
5475  */
5476 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5477 {
5478         struct sched_param lp;
5479         struct task_struct *p;
5480         int retval;
5481
5482         if (!param || pid < 0)
5483                 return -EINVAL;
5484
5485         rcu_read_lock();
5486         p = find_process_by_pid(pid);
5487         retval = -ESRCH;
5488         if (!p)
5489                 goto out_unlock;
5490
5491         retval = security_task_getscheduler(p);
5492         if (retval)
5493                 goto out_unlock;
5494
5495         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5496         rcu_read_unlock();
5497
5498         /*
5499          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5500          */
5501         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5502
5503         return retval;
5504
5505 out_unlock:
5506         rcu_read_unlock();
5507         return retval;
5508 }
5509
5510 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5511 {
5512         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5513         struct task_struct *p;
5514         int retval;
5515
5516         get_online_cpus();
5517         rcu_read_lock();
5518
5519         p = find_process_by_pid(pid);
5520         if (!p) {
5521                 rcu_read_unlock();
5522                 put_online_cpus();
5523                 return -ESRCH;
5524         }
5525
5526         /* Prevent p going away */
5527         get_task_struct(p);
5528         rcu_read_unlock();
5529
5530         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5531                 retval = -ENOMEM;
5532                 goto out_put_task;
5533         }
5534         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5535                 retval = -ENOMEM;
5536                 goto out_free_cpus_allowed;
5537         }
5538         retval = -EPERM;
5539         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5540                 goto out_unlock;
5541
5542         retval = security_task_setscheduler(p);
5543         if (retval)
5544                 goto out_unlock;
5545
5546         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5547         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5548 again:
5549         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5550
5551         if (!retval) {
5552                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5553                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5554                         /*
5555                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5556                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5557                          * cpuset's cpus_allowed
5558                          */
5559                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5560                         goto again;
5561                 }
5562         }
5563 out_unlock:
5564         free_cpumask_var(new_mask);
5565 out_free_cpus_allowed:
5566         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5567 out_put_task:
5568         put_task_struct(p);
5569         put_online_cpus();
5570         return retval;
5571 }
5572
5573 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5574                              struct cpumask *new_mask)
5575 {
5576         if (len < cpumask_size())
5577                 cpumask_clear(new_mask);
5578         else if (len > cpumask_size())
5579                 len = cpumask_size();
5580
5581         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5582 }
5583
5584 /**
5585  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5586  * @pid: pid of the process
5587  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5588  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5589  */
5590 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5591                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5592 {
5593         cpumask_var_t new_mask;
5594         int retval;
5595
5596         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5597                 return -ENOMEM;
5598
5599         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5600         if (retval == 0)
5601                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5602         free_cpumask_var(new_mask);
5603         return retval;
5604 }
5605
5606 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5607 {
5608         struct task_struct *p;
5609         unsigned long flags;
5610         int retval;
5611
5612         get_online_cpus();
5613         rcu_read_lock();
5614
5615         retval = -ESRCH;
5616         p = find_process_by_pid(pid);
5617         if (!p)
5618                 goto out_unlock;
5619
5620         retval = security_task_getscheduler(p);
5621         if (retval)
5622                 goto out_unlock;
5623
5624         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5625         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5626         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5627
5628 out_unlock:
5629         rcu_read_unlock();
5630         put_online_cpus();
5631
5632         return retval;
5633 }
5634
5635 /**
5636  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5637  * @pid: pid of the process
5638  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5639  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5640  */
5641 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5642                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5643 {
5644         int ret;
5645         cpumask_var_t mask;
5646
5647         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5648                 return -EINVAL;
5649         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5650                 return -EINVAL;
5651
5652         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5653                 return -ENOMEM;
5654
5655         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5656         if (ret == 0) {
5657                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5658
5659                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5660                         ret = -EFAULT;
5661                 else
5662                         ret = retlen;
5663         }
5664         free_cpumask_var(mask);
5665
5666         return ret;
5667 }
5668
5669 /**
5670  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5671  *
5672  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5673  * other threads running on this CPU then this function will return.
5674  */
5675 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5676 {
5677         struct rq *rq = this_rq_lock();
5678
5679         schedstat_inc(rq, yld_count);
5680         current->sched_class->yield_task(rq);
5681
5682         /*
5683          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5684          * no need to preempt or enable interrupts:
5685          */
5686         __release(rq->lock);
5687         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5688         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5689         preempt_enable_no_resched();
5690
5691         schedule();
5692
5693         return 0;
5694 }
5695
5696 static inline int should_resched(void)
5697 {
5698         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5699 }
5700
5701 static void __cond_resched(void)
5702 {
5703         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5704         __schedule();
5705         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5706 }
5707
5708 int __sched _cond_resched(void)
5709 {
5710         if (should_resched()) {
5711                 __cond_resched();
5712                 return 1;
5713         }
5714         return 0;
5715 }
5716 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5717
5718 /*
5719  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5720  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5721  *
5722  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5723  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5724  * spin_unlock(), once by hand).
5725  */
5726 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5727 {
5728         int resched = should_resched();
5729         int ret = 0;
5730
5731         lockdep_assert_held(lock);
5732
5733         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5734                 spin_unlock(lock);
5735                 if (resched)
5736                         __cond_resched();
5737                 else
5738                         cpu_relax();
5739                 ret = 1;
5740                 spin_lock(lock);
5741         }
5742         return ret;
5743 }
5744 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5745
5746 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5747 {
5748         BUG_ON(!in_softirq());
5749
5750         if (should_resched()) {
5751                 local_bh_enable();
5752                 __cond_resched();
5753                 local_bh_disable();
5754                 return 1;
5755         }
5756         return 0;
5757 }
5758 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5759
5760 /**
5761  * yield - yield the current processor to other threads.
5762  *
5763  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5764  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5765  */
5766 void __sched yield(void)
5767 {
5768         set_current_state(TASK_RUNNING);
5769         sys_sched_yield();
5770 }
5771 EXPORT_SYMBOL(yield);
5772
5773 /**
5774  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5775  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5776  * processor it's on.
5777  * @p: target task
5778  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5779  *
5780  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5781  * can't go away on us before we can do any checks.
5782  *
5783  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5784  */
5785 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5786 {
5787         struct task_struct *curr = current;
5788         struct rq *rq, *p_rq;
5789         unsigned long flags;
5790         bool yielded = 0;
5791
5792         local_irq_save(flags);
5793         rq = this_rq();
5794
5795 again:
5796         p_rq = task_rq(p);
5797         double_rq_lock(rq, p_rq);
5798         while (task_rq(p) != p_rq) {
5799                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5800                 goto again;
5801         }
5802
5803         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5804                 goto out;
5805
5806         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5807                 goto out;
5808
5809         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5810                 goto out;
5811
5812         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5813         if (yielded) {
5814                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5815                 /*
5816                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5817                  * fairness.
5818                  */
5819                 if (preempt && rq != p_rq)
5820                         resched_task(p_rq->curr);
5821         }
5822
5823 out:
5824         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5825         local_irq_restore(flags);
5826
5827         if (yielded)
5828                 schedule();
5829
5830         return yielded;
5831 }
5832 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5833
5834 /*
5835  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5836  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5837  */
5838 void __sched io_schedule(void)
5839 {
5840         struct rq *rq = raw_rq();
5841
5842         delayacct_blkio_start();
5843         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5844         blk_flush_plug(current);
5845         current->in_iowait = 1;
5846         schedule();
5847         current->in_iowait = 0;
5848         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5849         delayacct_blkio_end();
5850 }
5851 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5852
5853 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5854 {
5855         struct rq *rq = raw_rq();
5856         long ret;
5857
5858         delayacct_blkio_start();
5859         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5860         blk_flush_plug(current);
5861         current->in_iowait = 1;
5862         ret = schedule_timeout(timeout);
5863         current->in_iowait = 0;
5864         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5865         delayacct_blkio_end();
5866         return ret;
5867 }
5868
5869 /**
5870  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5871  * @policy: scheduling class.
5872  *
5873  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5874  * by a given scheduling class.
5875  */
5876 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5877 {
5878         int ret = -EINVAL;
5879
5880         switch (policy) {
5881         case SCHED_FIFO:
5882         case SCHED_RR:
5883                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5884                 break;
5885         case SCHED_NORMAL:
5886         case SCHED_BATCH:
5887         case SCHED_IDLE:
5888                 ret = 0;
5889                 break;
5890         }
5891         return ret;
5892 }
5893
5894 /**
5895  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5896  * @policy: scheduling class.
5897  *
5898  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5899  * by a given scheduling class.
5900  */
5901 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5902 {
5903         int ret = -EINVAL;
5904
5905         switch (policy) {
5906         case SCHED_FIFO:
5907         case SCHED_RR:
5908                 ret = 1;
5909                 break;
5910         case SCHED_NORMAL:
5911         case SCHED_BATCH:
5912         case SCHED_IDLE:
5913                 ret = 0;
5914         }
5915         return ret;
5916 }
5917
5918 /**
5919  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5920  * @pid: pid of the process.
5921  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5922  *
5923  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5924  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5925  */
5926 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5927                 struct timespec __user *, interval)
5928 {
5929         struct task_struct *p;
5930         unsigned int time_slice;
5931         unsigned long flags;
5932         struct rq *rq;
5933         int retval;
5934         struct timespec t;
5935
5936         if (pid < 0)
5937                 return -EINVAL;
5938
5939         retval = -ESRCH;
5940         rcu_read_lock();
5941         p = find_process_by_pid(pid);
5942         if (!p)
5943                 goto out_unlock;
5944
5945         retval = security_task_getscheduler(p);
5946         if (retval)
5947                 goto out_unlock;
5948
5949         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5950         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5951         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5952
5953         rcu_read_unlock();
5954         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5955         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5956         return retval;
5957
5958 out_unlock:
5959         rcu_read_unlock();
5960         return retval;
5961 }
5962
5963 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5964
5965 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5966 {
5967         unsigned long free = 0;
5968         unsigned state;
5969
5970         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5971         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5972                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5973 #if BITS_PER_LONG == 32
5974         if (state == TASK_RUNNING)
5975                 printk(KERN_CONT " running  ");
5976         else
5977                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5978 #else
5979         if (state == TASK_RUNNING)
5980                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5981         else
5982                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5983 #endif
5984 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5985         free = stack_not_used(p);
5986 #endif
5987         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5988                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5989                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5990
5991         show_stack(p, NULL);
5992 }
5993
5994 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5995 {
5996         struct task_struct *g, *p;
5997
5998 #if BITS_PER_LONG == 32
5999         printk(KERN_INFO
6000                 "  task                PC stack   pid father\n");
6001 #else
6002         printk(KERN_INFO
6003                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6004 #endif
6005         read_lock(&tasklist_lock);
6006         do_each_thread(g, p) {
6007                 /*
6008                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6009                  * console might take a lot of time:
6010                  */
6011                 touch_nmi_watchdog();
6012                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6013                         sched_show_task(p);
6014         } while_each_thread(g, p);
6015
6016         touch_all_softlockup_watchdogs();
6017
6018 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6019         sysrq_sched_debug_show();
6020 #endif
6021         read_unlock(&tasklist_lock);
6022         /*
6023          * Only show locks if all tasks are dumped:
6024          */
6025         if (!state_filter)
6026                 debug_show_all_locks();
6027 }
6028
6029 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6030 {
6031         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6032 }
6033
6034 /**
6035  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6036  * @idle: task in question
6037  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6038  *
6039  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6040  * flag, to make booting more robust.
6041  */
6042 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6043 {
6044         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6045         unsigned long flags;
6046
6047         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6048
6049         __sched_fork(idle);
6050         idle->state = TASK_RUNNING;
6051         idle->se.exec_start = sched_clock();
6052
6053         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
6054         /*
6055          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
6056          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
6057          * lockdep check in task_group() will fail.
6058          *
6059          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
6060          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
6061          *
6062          * Silence PROVE_RCU
6063          */
6064         rcu_read_lock();
6065         __set_task_cpu(idle, cpu);
6066         rcu_read_unlock();
6067
6068         rq->curr = rq->idle = idle;
6069 #if defined(CONFIG_SMP)
6070         idle->on_cpu = 1;
6071 #endif
6072         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6073
6074         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6075         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6076
6077         /*
6078          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6079          */
6080         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6081         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
6082 }
6083
6084 /*
6085  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6086  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6087  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6088  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6089  * number of CPUs.
6090  *
6091  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6092  */
6093 static int get_update_sysctl_factor(void)
6094 {
6095         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
6096         unsigned int factor;
6097
6098         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
6099         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
6100                 factor = 1;
6101                 break;
6102         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
6103                 factor = cpus;
6104                 break;
6105         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
6106         default:
6107                 factor = 1 + ilog2(cpus);
6108                 break;
6109         }
6110
6111         return factor;
6112 }
6113
6114 static void update_sysctl(void)
6115 {
6116         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
6117
6118 #define SET_SYSCTL(name) \
6119         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
6120         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
6121         SET_SYSCTL(sched_latency);
6122         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
6123 #undef SET_SYSCTL
6124 }
6125
6126 static inline void sched_init_granularity(void)
6127 {
6128         update_sysctl();
6129 }
6130
6131 #ifdef CONFIG_SMP
6132 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6133 {
6134         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
6135                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6136         else {
6137                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6138                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6139         }
6140 }
6141
6142 /*
6143  * This is how migration works:
6144  *
6145  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
6146  *    stop_one_cpu().
6147  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
6148  *    off the CPU)
6149  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6150  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6151  *    it and puts it into the right queue.
6152  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6153  *    is done.
6154  */
6155
6156 /*
6157  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6158  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6159  * is removed from the allowed bitmask.
6160  *
6161  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6162  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6163  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6164  */
6165 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6166 {
6167         unsigned long flags;
6168         struct rq *rq;
6169         unsigned int dest_cpu;
6170         int ret = 0;
6171
6172         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6173
6174         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6175                 goto out;
6176
6177         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6178                 ret = -EINVAL;
6179                 goto out;
6180         }
6181
6182         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6183                 ret = -EINVAL;
6184                 goto out;
6185         }
6186
6187         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6188
6189         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6190         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6191                 goto out;
6192
6193         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6194         if (p->on_rq) {
6195                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6196                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6197                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6198                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6199                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6200                 return 0;
6201         }
6202 out:
6203         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6204
6205         return ret;
6206 }
6207 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6208
6209 /*
6210  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6211  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6212  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6213  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6214  *
6215  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6216  * as the task is no longer on this CPU.
6217  *
6218  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6219  */
6220 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6221 {
6222         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6223         int ret = 0;
6224
6225         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6226                 return ret;
6227
6228         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6229         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6230
6231         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6232         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6233         /* Already moved. */
6234         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6235                 goto done;
6236         /* Affinity changed (again). */
6237         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6238                 goto fail;
6239
6240         /*
6241          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6242          * placed properly.
6243          */
6244         if (p->on_rq) {
6245                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6246                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6247                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6248                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6249         }
6250 done:
6251         ret = 1;
6252 fail:
6253         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6254         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6255         return ret;
6256 }
6257
6258 /*
6259  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6260  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6261  * 'pushing' onto another runqueue.
6262  */
6263 static int migration_cpu_stop(void *data)
6264 {
6265         struct migration_arg *arg = data;
6266
6267         /*
6268          * The original target cpu might have gone down and we might
6269          * be on another cpu but it doesn't matter.
6270          */
6271         local_irq_disable();
6272         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6273         local_irq_enable();
6274         return 0;
6275 }
6276
6277 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6278
6279 /*
6280  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6281  * offline.
6282  */
6283 void idle_task_exit(void)
6284 {
6285         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6286
6287         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6288
6289         if (mm != &init_mm)
6290                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6291         mmdrop(mm);
6292 }
6293
6294 /*
6295  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6296  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6297  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6298  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6299  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6300  */
6301 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6302 {
6303         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6304
6305         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6306         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6307 }
6308
6309 /*
6310  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6311  */
6312 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6313 {
6314         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6315         rq->calc_load_active = 0;
6316 }
6317
6318 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6319 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
6320 {
6321         struct cfs_rq *cfs_rq;
6322
6323         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
6324                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
6325
6326                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
6327                         continue;
6328
6329                 /*
6330                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
6331                  * there's some valid quota amount
6332                  */
6333                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
6334                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
6335                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6336         }
6337 }
6338 #else
6339 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
6340 #endif
6341
6342 /*
6343  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6344  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6345  *
6346  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6347  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6348  * because of lock validation efforts.
6349  */
6350 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6351 {
6352         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6353         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6354         int dest_cpu;
6355
6356         /*
6357          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6358          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6359          *
6360          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6361          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6362          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6363          * done here.
6364          */
6365         rq->stop = NULL;
6366
6367         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
6368         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
6369
6370         for ( ; ; ) {
6371                 /*
6372                  * There's this thread running, bail when that's the only
6373                  * remaining thread.
6374                  */
6375                 if (rq->nr_running == 1)
6376                         break;
6377
6378                 next = pick_next_task(rq);
6379                 BUG_ON(!next);
6380                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6381
6382                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6383                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6384                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6385
6386                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6387
6388                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6389         }
6390
6391         rq->stop = stop;
6392 }
6393
6394 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6395
6396 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6397
6398 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6399         {
6400                 .procname       = "sched_domain",
6401                 .mode           = 0555,
6402         },
6403         {}
6404 };
6405
6406 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6407         {
6408                 .procname       = "kernel",
6409                 .mode           = 0555,
6410                 .child          = sd_ctl_dir,
6411         },
6412         {}
6413 };
6414
6415 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6416 {
6417         struct ctl_table *entry =
6418                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6419
6420         return entry;
6421 }
6422
6423 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6424 {
6425         struct ctl_table *entry;
6426
6427         /*
6428          * In the intermediate directories, both the child directory and
6429          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6430          * will always be set. In the lowest directory the names are
6431          * static strings and all have proc handlers.
6432          */
6433         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6434                 if (entry->child)
6435                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6436                 if (entry->proc_handler == NULL)
6437                         kfree(entry->procname);
6438         }
6439
6440         kfree(*tablep);
6441         *tablep = NULL;
6442 }
6443
6444 static void
6445 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6446                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6447                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6448 {
6449         entry->procname = procname;
6450         entry->data = data;
6451         entry->maxlen = maxlen;
6452         entry->mode = mode;
6453         entry->proc_handler = proc_handler;
6454 }
6455
6456 static struct ctl_table *
6457 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6458 {
6459         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6460
6461         if (table == NULL)
6462                 return NULL;
6463
6464         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6465                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6466         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6467                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6468         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6469                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6470         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6471                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6472         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6473                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6474         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6475                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6476         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6477                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6478         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6479                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6480         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6481                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6482         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6483                 &sd->cache_nice_tries,
6484                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6485         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6486                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6487         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6488                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6489         /* &table[12] is terminator */
6490
6491         return table;
6492 }
6493
6494 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6495 {
6496         struct ctl_table *entry, *table;
6497         struct sched_domain *sd;
6498         int domain_num = 0, i;
6499         char buf[32];
6500
6501         for_each_domain(cpu, sd)
6502                 domain_num++;
6503         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6504         if (table == NULL)
6505                 return NULL;
6506
6507         i = 0;
6508         for_each_domain(cpu, sd) {
6509                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6510                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6511                 entry->mode = 0555;
6512                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6513                 entry++;
6514                 i++;
6515         }
6516         return table;
6517 }
6518
6519 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6520 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6521 {
6522         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6523         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6524         char buf[32];
6525
6526         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6527         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6528
6529         if (entry == NULL)
6530                 return;
6531
6532         for_each_possible_cpu(i) {
6533                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6534                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6535                 entry->mode = 0555;
6536                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6537                 entry++;
6538         }
6539
6540         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6541         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6542 }
6543
6544 /* may be called multiple times per register */
6545 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6546 {
6547         if (sd_sysctl_header)
6548                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6549         sd_sysctl_header = NULL;
6550         if (sd_ctl_dir[0].child)
6551                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6552 }
6553 #else
6554 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6555 {
6556 }
6557 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6558 {
6559 }
6560 #endif
6561
6562 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6563 {
6564         if (!rq->online) {
6565                 const struct sched_class *class;
6566
6567                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6568                 rq->online = 1;
6569
6570                 for_each_class(class) {
6571                         if (class->rq_online)
6572                                 class->rq_online(rq);
6573                 }
6574         }
6575 }
6576
6577 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6578 {
6579         if (rq->online) {
6580                 const struct sched_class *class;
6581
6582                 for_each_class(class) {
6583                         if (class->rq_offline)
6584                                 class->rq_offline(rq);
6585                 }
6586
6587                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6588                 rq->online = 0;
6589         }
6590 }
6591
6592 /*
6593  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6594  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6595  */
6596 static int __cpuinit
6597 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6598 {
6599         int cpu = (long)hcpu;
6600         unsigned long flags;
6601         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6602
6603         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6604
6605         case CPU_UP_PREPARE:
6606                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6607                 break;
6608
6609         case CPU_ONLINE:
6610                 /* Update our root-domain */
6611                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6612                 if (rq->rd) {
6613                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6614
6615                         set_rq_online(rq);
6616                 }
6617                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6618                 break;
6619
6620 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6621         case CPU_DYING:
6622                 sched_ttwu_pending();
6623                 /* Update our root-domain */
6624                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6625                 if (rq->rd) {
6626                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6627                         set_rq_offline(rq);
6628                 }
6629                 migrate_tasks(cpu);
6630                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6631                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6632
6633                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6634                 calc_global_load_remove(rq);
6635                 break;
6636 #endif
6637         }
6638
6639         update_max_interval();
6640
6641         return NOTIFY_OK;
6642 }
6643
6644 /*
6645  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6646  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6647  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6648  */
6649 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6650         .notifier_call = migration_call,
6651         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6652 };
6653
6654 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6655                                       unsigned long action, void *hcpu)
6656 {
6657         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6658         case CPU_ONLINE:
6659         case CPU_DOWN_FAILED:
6660                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6661                 return NOTIFY_OK;
6662         default:
6663                 return NOTIFY_DONE;
6664         }
6665 }
6666
6667 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6668                                         unsigned long action, void *hcpu)
6669 {
6670         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6671         case CPU_DOWN_PREPARE:
6672                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6673                 return NOTIFY_OK;
6674         default:
6675                 return NOTIFY_DONE;
6676         }
6677 }
6678
6679 static int __init migration_init(void)
6680 {
6681         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6682         int err;
6683
6684         /* Initialize migration for the boot CPU */
6685         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6686         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6687         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6688         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6689
6690         /* Register cpu active notifiers */
6691         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6692         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6693
6694         return 0;
6695 }
6696 early_initcall(migration_init);
6697 #endif
6698
6699 #ifdef CONFIG_SMP
6700
6701 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6702
6703 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6704
6705 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6706
6707 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6708 {
6709         sched_domain_debug_enabled = 1;
6710
6711         return 0;
6712 }
6713 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6714
6715 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6716                                   struct cpumask *groupmask)
6717 {
6718         struct sched_group *group = sd->groups;
6719         char str[256];
6720
6721         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6722         cpumask_clear(groupmask);
6723
6724         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6725
6726         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6727                 printk("does not load-balance\n");
6728                 if (sd->parent)
6729                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6730                                         " has parent");
6731                 return -1;
6732         }
6733
6734         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6735
6736         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6737                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6738                                 "CPU%d\n", cpu);
6739         }
6740         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6741                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6742                                 " CPU%d\n", cpu);
6743         }
6744
6745         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6746         do {
6747                 if (!group) {
6748                         printk("\n");
6749                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6750                         break;
6751                 }
6752
6753                 if (!group->sgp->power) {
6754                         printk(KERN_CONT "\n");
6755                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6756                                         "set\n");
6757                         break;
6758                 }
6759
6760                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6761                         printk(KERN_CONT "\n");
6762                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6763                         break;
6764                 }
6765
6766                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6767                         printk(KERN_CONT "\n");
6768                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6769                         break;
6770                 }
6771
6772                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6773
6774                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6775
6776                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6777                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
6778                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6779                                 group->sgp->power);
6780                 }
6781
6782                 group = group->next;
6783         } while (group != sd->groups);
6784         printk(KERN_CONT "\n");
6785
6786         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6787                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6788
6789         if (sd->parent &&
6790             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6791                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6792                         "of domain->span\n");
6793         return 0;
6794 }
6795
6796 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6797 {
6798         int level = 0;
6799
6800         if (!sched_domain_debug_enabled)
6801                 return;
6802
6803         if (!sd) {
6804                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6805                 return;
6806         }
6807
6808         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6809
6810         for (;;) {
6811                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6812                         break;
6813                 level++;
6814                 sd = sd->parent;
6815                 if (!sd)
6816                         break;
6817         }
6818 }
6819 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6820 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6821 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6822
6823 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6824 {
6825         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6826                 return 1;
6827
6828         /* Following flags need at least 2 groups */
6829         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6830                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6831                          SD_BALANCE_FORK |
6832                          SD_BALANCE_EXEC |
6833                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6834                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6835                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6836                         return 0;
6837         }
6838
6839         /* Following flags don't use groups */
6840         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6841                 return 0;
6842
6843         return 1;
6844 }
6845
6846 static int
6847 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6848 {
6849         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6850
6851         if (sd_degenerate(parent))
6852                 return 1;
6853
6854         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6855                 return 0;
6856
6857         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6858         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6859                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6860                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6861                                 SD_BALANCE_FORK |
6862                                 SD_BALANCE_EXEC |
6863                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6864                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6865                 if (nr_node_ids == 1)
6866                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6867         }
6868         if (~cflags & pflags)
6869                 return 0;
6870
6871         return 1;
6872 }
6873
6874 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6875 {
6876         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6877
6878         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6879         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6880         free_cpumask_var(rd->online);
6881         free_cpumask_var(rd->span);
6882         kfree(rd);
6883 }
6884
6885 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6886 {
6887         struct root_domain *old_rd = NULL;
6888         unsigned long flags;
6889
6890         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6891
6892         if (rq->rd) {
6893                 old_rd = rq->rd;
6894
6895                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6896                         set_rq_offline(rq);
6897
6898                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6899
6900                 /*
6901                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6902                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6903                  * in this function:
6904                  */
6905                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6906                         old_rd = NULL;
6907         }
6908
6909         atomic_inc(&rd->refcount);
6910         rq->rd = rd;
6911
6912         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6913         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6914                 set_rq_online(rq);
6915
6916         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6917
6918         if (old_rd)
6919                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6920 }
6921
6922 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6923 {
6924         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6925
6926         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6927                 goto out;
6928         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6929                 goto free_span;
6930         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6931                 goto free_online;
6932
6933         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6934                 goto free_rto_mask;
6935         return 0;
6936
6937 free_rto_mask:
6938         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6939 free_online:
6940         free_cpumask_var(rd->online);
6941 free_span:
6942         free_cpumask_var(rd->span);
6943 out:
6944         return -ENOMEM;
6945 }
6946
6947 static void init_defrootdomain(void)
6948 {
6949         init_rootdomain(&def_root_domain);
6950
6951         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6952 }
6953
6954 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6955 {
6956         struct root_domain *rd;
6957
6958         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6959         if (!rd)
6960                 return NULL;
6961
6962         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6963                 kfree(rd);
6964                 return NULL;
6965         }
6966
6967         return rd;
6968 }
6969
6970 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
6971 {
6972         struct sched_group *tmp, *first;
6973
6974         if (!sg)
6975                 return;
6976
6977         first = sg;
6978         do {
6979                 tmp = sg->next;
6980
6981                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
6982                         kfree(sg->sgp);
6983
6984                 kfree(sg);
6985                 sg = tmp;
6986         } while (sg != first);
6987 }
6988
6989 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6990 {
6991         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6992
6993         /*
6994          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6995          * nuke them all.
6996          */
6997         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6998                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6999         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
7000                 kfree(sd->groups->sgp);
7001                 kfree(sd->groups);
7002         }
7003         kfree(sd);
7004 }
7005
7006 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
7007 {
7008         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
7009 }
7010
7011 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
7012 {
7013         for (; sd; sd = sd->parent)
7014                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
7015 }
7016
7017 /*
7018  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7019  * hold the hotplug lock.
7020  */
7021 static void
7022 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7023 {
7024         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7025         struct sched_domain *tmp;
7026
7027         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7028         for (tmp = sd; tmp; ) {
7029                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7030                 if (!parent)
7031                         break;
7032
7033                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7034                         tmp->parent = parent->parent;
7035                         if (parent->parent)
7036                                 parent->parent->child = tmp;
7037                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
7038                 } else
7039                         tmp = tmp->parent;
7040         }
7041
7042         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7043                 tmp = sd;
7044                 sd = sd->parent;
7045                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
7046                 if (sd)
7047                         sd->child = NULL;
7048         }
7049
7050         sched_domain_debug(sd, cpu);
7051
7052         rq_attach_root(rq, rd);
7053         tmp = rq->sd;
7054         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7055         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
7056 }
7057
7058 /* cpus with isolated domains */
7059 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7060
7061 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7062 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7063 {
7064         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
7065         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7066         return 1;
7067 }
7068
7069 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7070
7071 #ifdef CONFIG_NUMA
7072
7073 /**
7074  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7075  * @node: node whose sched_domain we're building
7076  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7077  *
7078  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7079  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7080  *
7081  * Should use nodemask_t.
7082  */
7083 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7084 {
7085         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
7086
7087         min_val = INT_MAX;
7088
7089         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7090                 /* Start at @node */
7091                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7092
7093                 if (!nr_cpus_node(n))
7094                         continue;
7095
7096                 /* Skip already used nodes */
7097                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7098                         continue;
7099
7100                 /* Simple min distance search */
7101                 val = node_distance(node, n);
7102
7103                 if (val < min_val) {
7104                         min_val = val;
7105                         best_node = n;
7106                 }
7107         }
7108
7109         if (best_node != -1)
7110                 node_set(best_node, *used_nodes);
7111         return best_node;
7112 }
7113
7114 /**
7115  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7116  * @node: node whose cpumask we're constructing
7117  * @span: resulting cpumask
7118  *
7119  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7120  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7121  * out optimally.
7122  */
7123 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7124 {
7125         nodemask_t used_nodes;
7126         int i;
7127
7128         cpumask_clear(span);
7129         nodes_clear(used_nodes);
7130
7131         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7132         node_set(node, used_nodes);
7133
7134         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7135                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7136                 if (next_node < 0)
7137                         break;
7138                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7139         }
7140 }
7141
7142 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
7143 {
7144         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7145
7146         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
7147
7148         return sched_domains_tmpmask;
7149 }
7150
7151 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
7152 {
7153         return cpu_possible_mask;
7154 }
7155 #endif /* CONFIG_NUMA */
7156
7157 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
7158 {
7159         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
7160 }
7161
7162 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7163
7164 struct sd_data {
7165         struct sched_domain **__percpu sd;
7166         struct sched_group **__percpu sg;
7167         struct sched_group_power **__percpu sgp;
7168 };
7169
7170 struct s_data {
7171         struct sched_domain ** __percpu sd;
7172         struct root_domain      *rd;
7173 };
7174
7175 enum s_alloc {
7176         sa_rootdomain,
7177         sa_sd,
7178         sa_sd_storage,
7179         sa_none,
7180 };
7181
7182 struct sched_domain_topology_level;
7183
7184 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7185 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7186
7187 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7188
7189 struct sched_domain_topology_level {
7190         sched_domain_init_f init;
7191         sched_domain_mask_f mask;
7192         int                 flags;
7193         struct sd_data      data;
7194 };
7195
7196 static int
7197 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7198 {
7199         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7200         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7201         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7202         struct sd_data *sdd = sd->private;
7203         struct sched_domain *child;
7204         int i;
7205
7206         cpumask_clear(covered);
7207
7208         for_each_cpu(i, span) {
7209                 struct cpumask *sg_span;
7210
7211                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7212                         continue;
7213
7214                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7215                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7216
7217                 if (!sg)
7218                         goto fail;
7219
7220                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7221
7222                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7223                 if (child->child) {
7224                         child = child->child;
7225                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7226                 } else
7227                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7228
7229                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7230
7231                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7232                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7233
7234                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7235                         groups = sg;
7236
7237                 if (!first)
7238                         first = sg;
7239                 if (last)
7240                         last->next = sg;
7241                 last = sg;
7242                 last->next = first;
7243         }
7244         sd->groups = groups;
7245
7246         return 0;
7247
7248 fail:
7249         free_sched_groups(first, 0);
7250
7251         return -ENOMEM;
7252 }
7253
7254 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7255 {
7256         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7257         struct sched_domain *child = sd->child;
7258
7259         if (child)
7260                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7261
7262         if (sg) {
7263                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7264                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7265                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7266         }
7267
7268         return cpu;
7269 }
7270
7271 /*
7272  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7273  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7274  * and ->cpu_power to 0.
7275  *
7276  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7277  */
7278 static int
7279 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7280 {
7281         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7282         struct sd_data *sdd = sd->private;
7283         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7284         struct cpumask *covered;
7285         int i;
7286
7287         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7288         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7289
7290         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7291                 return 0;
7292
7293         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7294         covered = sched_domains_tmpmask;
7295
7296         cpumask_clear(covered);
7297
7298         for_each_cpu(i, span) {
7299                 struct sched_group *sg;
7300                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7301                 int j;
7302
7303                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7304                         continue;
7305
7306                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7307                 sg->sgp->power = 0;
7308
7309                 for_each_cpu(j, span) {
7310                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7311                                 continue;
7312
7313                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7314                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7315                 }
7316
7317                 if (!first)
7318                         first = sg;
7319                 if (last)
7320                         last->next = sg;
7321                 last = sg;
7322         }
7323         last->next = first;
7324
7325         return 0;
7326 }
7327
7328 /*
7329  * Initialize sched groups cpu_power.
7330  *
7331  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7332  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7333  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7334  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7335  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7336  * less cpu_power.
7337  */
7338 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7339 {
7340         struct sched_group *sg = sd->groups;
7341
7342         WARN_ON(!sd || !sg);
7343
7344         do {
7345                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
7346                 sg = sg->next;
7347         } while (sg != sd->groups);
7348
7349         if (cpu != group_first_cpu(sg))
7350                 return;
7351
7352         update_group_power(sd, cpu);
7353 }
7354
7355 /*
7356  * Initializers for schedule domains
7357  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7358  */
7359
7360 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7361 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7362 #else
7363 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7364 #endif
7365
7366 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7367 static noinline struct sched_domain *                                   \
7368 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7369 {                                                                       \
7370         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7371         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7372         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7373         sd->private = &tl->data;                                        \
7374         return sd;                                                      \
7375 }
7376
7377 SD_INIT_FUNC(CPU)
7378 #ifdef CONFIG_NUMA
7379  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7380  SD_INIT_FUNC(NODE)
7381 #endif
7382 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7383  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7384 #endif
7385 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7386  SD_INIT_FUNC(MC)
7387 #endif
7388 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7389  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7390 #endif
7391
7392 static int default_relax_domain_level = -1;
7393 int sched_domain_level_max;
7394
7395 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7396 {
7397         unsigned long val;
7398
7399         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7400         if (val < sched_domain_level_max)
7401                 default_relax_domain_level = val;
7402
7403         return 1;
7404 }
7405 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7406
7407 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7408                                  struct sched_domain_attr *attr)
7409 {
7410         int request;
7411
7412         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7413                 if (default_relax_domain_level < 0)
7414                         return;
7415                 else
7416                         request = default_relax_domain_level;
7417         } else
7418                 request = attr->relax_domain_level;
7419         if (request < sd->level) {
7420                 /* turn off idle balance on this domain */
7421                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7422         } else {
7423                 /* turn on idle balance on this domain */
7424                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7425         }
7426 }
7427
7428 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7429 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7430
7431 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7432                                  const struct cpumask *cpu_map)
7433 {
7434         switch (what) {
7435         case sa_rootdomain:
7436                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7437                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7438         case sa_sd:
7439                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7440         case sa_sd_storage:
7441                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7442         case sa_none:
7443                 break;
7444         }
7445 }
7446
7447 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7448                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7449 {
7450         memset(d, 0, sizeof(*d));
7451
7452         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7453                 return sa_sd_storage;
7454         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7455         if (!d->sd)
7456                 return sa_sd_storage;
7457         d->rd = alloc_rootdomain();
7458         if (!d->rd)
7459                 return sa_sd;
7460         return sa_rootdomain;
7461 }
7462
7463 /*
7464  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7465  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7466  * will not free the data we're using.
7467  */
7468 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7469 {
7470         struct sd_data *sdd = sd->private;
7471
7472         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7473         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7474
7475         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
7476                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7477
7478         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
7479                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
7480 }
7481
7482 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7483 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7484 {
7485         return topology_thread_cpumask(cpu);
7486 }
7487 #endif
7488
7489 /*
7490  * Topology list, bottom-up.
7491  */
7492 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7493 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7494         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7495 #endif
7496 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7497         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7498 #endif
7499 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7500         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7501 #endif
7502         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7503 #ifdef CONFIG_NUMA
7504         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
7505         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7506 #endif
7507         { NULL, },
7508 };
7509
7510 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7511
7512 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7513 {
7514         struct sched_domain_topology_level *tl;
7515         int j;
7516
7517         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7518                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7519
7520                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7521                 if (!sdd->sd)
7522                         return -ENOMEM;
7523
7524                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7525                 if (!sdd->sg)
7526                         return -ENOMEM;
7527
7528                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
7529                 if (!sdd->sgp)
7530                         return -ENOMEM;
7531
7532                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7533                         struct sched_domain *sd;
7534                         struct sched_group *sg;
7535                         struct sched_group_power *sgp;
7536
7537                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7538                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7539                         if (!sd)
7540                                 return -ENOMEM;
7541
7542                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7543
7544                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7545                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7546                         if (!sg)
7547                                 return -ENOMEM;
7548
7549                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7550
7551                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
7552                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7553                         if (!sgp)
7554                                 return -ENOMEM;
7555
7556                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
7557                 }
7558         }
7559
7560         return 0;
7561 }
7562
7563 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7564 {
7565         struct sched_domain_topology_level *tl;
7566         int j;
7567
7568         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7569                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7570
7571                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7572                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7573                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7574                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
7575                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7576                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7577                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
7578                 }
7579                 free_percpu(sdd->sd);
7580                 free_percpu(sdd->sg);
7581                 free_percpu(sdd->sgp);
7582         }
7583 }
7584
7585 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7586                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7587                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7588                 int cpu)
7589 {
7590         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7591         if (!sd)
7592                 return child;
7593
7594         set_domain_attribute(sd, attr);
7595         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7596         if (child) {
7597                 sd->level = child->level + 1;
7598                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7599                 child->parent = sd;
7600         }
7601         sd->child = child;
7602
7603         return sd;
7604 }
7605
7606 /*
7607  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7608  * to the individual cpus
7609  */
7610 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7611                                struct sched_domain_attr *attr)
7612 {
7613         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7614         struct sched_domain *sd;
7615         struct s_data d;
7616         int i, ret = -ENOMEM;
7617
7618         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7619         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7620                 goto error;
7621
7622         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7623         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7624                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7625
7626                 sd = NULL;
7627                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7628                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7629                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7630                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7631                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7632                                 break;
7633                 }
7634
7635                 while (sd->child)
7636                         sd = sd->child;
7637
7638                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7639         }
7640
7641         /* Build the groups for the domains */
7642         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7643                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7644                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7645                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7646                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7647                                         goto error;
7648                         } else {
7649                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7650                                         goto error;
7651                         }
7652                 }
7653         }
7654
7655         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7656         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7657                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7658                         continue;
7659
7660                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7661                         claim_allocations(i, sd);
7662                         init_sched_groups_power(i, sd);
7663                 }
7664         }
7665
7666         /* Attach the domains */
7667         rcu_read_lock();
7668         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7669                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7670                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7671         }
7672         rcu_read_unlock();
7673
7674         ret = 0;
7675 error:
7676         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7677         return ret;
7678 }
7679
7680 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7681 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7682 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7683                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7684
7685 /*
7686  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7687  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7688  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7689  */
7690 static cpumask_var_t fallback_doms;
7691
7692 /*
7693  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7694  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7695  * or 0 if it stayed the same.
7696  */
7697 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7698 {
7699         return 0;
7700 }
7701
7702 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7703 {
7704         int i;
7705         cpumask_var_t *doms;
7706
7707         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7708         if (!doms)
7709                 return NULL;
7710         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7711                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7712                         free_sched_domains(doms, i);
7713                         return NULL;
7714                 }
7715         }
7716         return doms;
7717 }
7718
7719 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7720 {
7721         unsigned int i;
7722         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7723                 free_cpumask_var(doms[i]);
7724         kfree(doms);
7725 }
7726
7727 /*
7728  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7729  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7730  * exclude other special cases in the future.
7731  */
7732 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7733 {
7734         int err;
7735
7736         arch_update_cpu_topology();
7737         ndoms_cur = 1;
7738         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7739         if (!doms_cur)
7740                 doms_cur = &fallback_doms;
7741         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7742         dattr_cur = NULL;
7743         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7744         register_sched_domain_sysctl();
7745
7746         return err;
7747 }
7748
7749 /*
7750  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7751  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7752  */
7753 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7754 {
7755         int i;
7756
7757         rcu_read_lock();
7758         for_each_cpu(i, cpu_map)
7759                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7760         rcu_read_unlock();
7761 }
7762
7763 /* handle null as "default" */
7764 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7765                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7766 {
7767         struct sched_domain_attr tmp;
7768
7769         /* fast path */
7770         if (!new && !cur)
7771                 return 1;
7772
7773         tmp = SD_ATTR_INIT;
7774         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7775                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7776                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7777 }
7778
7779 /*
7780  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7781  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7782  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7783  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7784  *
7785  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7786  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7787  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7788  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7789  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7790  * it as it is.
7791  *
7792  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7793  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7794  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7795  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7796  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7797  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7798  *
7799  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7800  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7801  * and it will not create the default domain.
7802  *
7803  * Call with hotplug lock held
7804  */
7805 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7806                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7807 {
7808         int i, j, n;
7809         int new_topology;
7810
7811         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7812
7813         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7814         unregister_sched_domain_sysctl();
7815
7816         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7817         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7818
7819         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7820
7821         /* Destroy deleted domains */
7822         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7823                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7824                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7825                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7826                                 goto match1;
7827                 }
7828                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7829                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7830 match1:
7831                 ;
7832         }
7833
7834         if (doms_new == NULL) {
7835                 ndoms_cur = 0;
7836                 doms_new = &fallback_doms;
7837                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7838                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7839         }
7840
7841         /* Build new domains */
7842         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7843                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7844                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7845                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7846                                 goto match2;
7847                 }
7848                 /* no match - add a new doms_new */
7849                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7850 match2:
7851                 ;
7852         }
7853
7854         /* Remember the new sched domains */
7855         if (doms_cur != &fallback_doms)
7856                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7857         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7858         doms_cur = doms_new;
7859         dattr_cur = dattr_new;
7860         ndoms_cur = ndoms_new;
7861
7862         register_sched_domain_sysctl();
7863
7864         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7865 }
7866
7867 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7868 static void reinit_sched_domains(void)
7869 {
7870         get_online_cpus();
7871
7872         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7873         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7874
7875         rebuild_sched_domains();
7876         put_online_cpus();
7877 }
7878
7879 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7880 {
7881         unsigned int level = 0;
7882
7883         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7884                 return -EINVAL;
7885
7886         /*
7887          * level is always be positive so don't check for
7888          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7889          * What happens on 0 or 1 byte write,
7890          * need to check for count as well?
7891          */
7892
7893         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7894                 return -EINVAL;
7895
7896         if (smt)
7897                 sched_smt_power_savings = level;
7898         else
7899                 sched_mc_power_savings = level;
7900
7901         reinit_sched_domains();
7902
7903         return count;
7904 }
7905
7906 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7907 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7908                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7909                                            char *page)
7910 {
7911         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7912 }
7913 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7914                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7915                                             const char *buf, size_t count)
7916 {
7917         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7918 }
7919 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7920                          sched_mc_power_savings_show,
7921                          sched_mc_power_savings_store);
7922 #endif
7923
7924 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7925 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7926                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7927                                             char *page)
7928 {
7929         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7930 }
7931 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7932                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7933                                              const char *buf, size_t count)
7934 {
7935         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7936 }
7937 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7938                    sched_smt_power_savings_show,
7939                    sched_smt_power_savings_store);
7940 #endif
7941
7942 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7943 {
7944         int err = 0;
7945
7946 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7947         if (smt_capable())
7948                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7949                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7950 #endif
7951 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7952         if (!err && mc_capable())
7953                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7954                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7955 #endif
7956         return err;
7957 }
7958 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7959
7960 /*
7961  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7962  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7963  * around partition_sched_domains().
7964  */
7965 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7966                              void *hcpu)
7967 {
7968         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7969         case CPU_ONLINE:
7970         case CPU_DOWN_FAILED:
7971                 cpuset_update_active_cpus();
7972                 return NOTIFY_OK;
7973         default:
7974                 return NOTIFY_DONE;
7975         }
7976 }
7977
7978 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7979                                void *hcpu)
7980 {
7981         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7982         case CPU_DOWN_PREPARE:
7983                 cpuset_update_active_cpus();
7984                 return NOTIFY_OK;
7985         default:
7986                 return NOTIFY_DONE;
7987         }
7988 }
7989
7990 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7991                                 unsigned long action, void *hcpu)
7992 {
7993         int cpu = (int)(long)hcpu;
7994
7995         switch (action) {
7996         case CPU_DOWN_PREPARE:
7997         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7998                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7999                 return NOTIFY_OK;
8000
8001         case CPU_DOWN_FAILED:
8002         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8003         case CPU_ONLINE:
8004         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8005                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8006                 return NOTIFY_OK;
8007
8008         default:
8009                 return NOTIFY_DONE;
8010         }
8011 }
8012
8013 void __init sched_init_smp(void)
8014 {
8015         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8016
8017         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8018         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8019
8020         get_online_cpus();
8021         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8022         init_sched_domains(cpu_active_mask);
8023         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8024         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8025                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8026         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8027         put_online_cpus();
8028
8029         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
8030         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
8031
8032         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8033         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8034
8035         init_hrtick();
8036
8037         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8038         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8039                 BUG();
8040         sched_init_granularity();
8041         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8042
8043         init_sched_rt_class();
8044 }
8045 #else
8046 void __init sched_init_smp(void)
8047 {
8048         sched_init_granularity();
8049 }
8050 #endif /* CONFIG_SMP */
8051
8052 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
8053
8054 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8055 {
8056         return in_lock_functions(addr) ||
8057                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8058                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8059 }
8060
8061 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
8062 {
8063         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8064         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8065         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8066 #ifndef CONFIG_64BIT
8067         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
8068 #endif
8069 }
8070
8071 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8072 {
8073         struct rt_prio_array *array;
8074         int i;
8075
8076         array = &rt_rq->active;
8077         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8078                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8079                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8080         }
8081         /* delimiter for bitsearch: */
8082         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8083
8084 #if defined CONFIG_SMP
8085         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8086         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8087         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8088         rt_rq->overloaded = 0;
8089         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks);
8090 #endif
8091
8092         rt_rq->rt_time = 0;
8093         rt_rq->rt_throttled = 0;
8094         rt_rq->rt_runtime = 0;
8095         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8096 }
8097
8098 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8099 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8100                                 struct sched_entity *se, int cpu,
8101                                 struct sched_entity *parent)
8102 {
8103         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8104
8105         cfs_rq->tg = tg;
8106         cfs_rq->rq = rq;
8107 #ifdef CONFIG_SMP
8108         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
8109         cfs_rq->load_stamp = 1;
8110 #endif
8111         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
8112
8113         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8114         tg->se[cpu] = se;
8115
8116         /* se could be NULL for root_task_group */
8117         if (!se)
8118                 return;
8119
8120         if (!parent)
8121                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8122         else
8123                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8124
8125         se->my_q = cfs_rq;
8126         update_load_set(&se->load, 0);
8127         se->parent = parent;
8128 }
8129 #endif
8130
8131 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8132 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8133                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8134                 struct sched_rt_entity *parent)
8135 {
8136         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8137
8138         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8139         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8140         rt_rq->rq = rq;
8141         rt_rq->tg = tg;
8142
8143         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8144         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8145
8146         if (!rt_se)
8147                 return;
8148
8149         if (!parent)
8150                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8151         else
8152                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8153
8154         rt_se->my_q = rt_rq;
8155         rt_se->parent = parent;
8156         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8157 }
8158 #endif
8159
8160 void __init sched_init(void)
8161 {
8162         int i, j;
8163         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8164
8165 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8166         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8167 #endif
8168 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8169         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8170 #endif
8171 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8172         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8173 #endif
8174         if (alloc_size) {
8175                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8176
8177 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8178                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8179                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8180
8181                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8182                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8183
8184 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8185 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8186                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8187                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8188
8189                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8190                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8191
8192 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8193 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8194                 for_each_possible_cpu(i) {
8195                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8196                         ptr += cpumask_size();
8197                 }
8198 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8199         }
8200
8201 #ifdef CONFIG_SMP
8202         init_defrootdomain();
8203 #endif
8204
8205         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8206                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8207
8208 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8209         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8210                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8211 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8212
8213 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8214         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8215         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8216         autogroup_init(&init_task);
8217 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8218
8219         for_each_possible_cpu(i) {
8220                 struct rq *rq;
8221
8222                 rq = cpu_rq(i);
8223                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8224                 rq->nr_running = 0;
8225                 rq->calc_load_active = 0;
8226                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8227                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8228                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8229 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8230                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8231                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8232                 /*
8233                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8234                  *
8235                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8236                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8237                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8238                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8239                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8240                  * (se->load.weight).
8241                  *
8242                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8243                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8244                  * then A0's share of the cpu resource is:
8245                  *
8246                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8247                  *
8248                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8249                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8250                  */
8251                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8252                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8253 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8254
8255                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8256 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8257                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8258                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8259 #endif
8260
8261                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8262                         rq->cpu_load[j] = 0;
8263
8264                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8265
8266 #ifdef CONFIG_SMP
8267                 rq->sd = NULL;
8268                 rq->rd = NULL;
8269                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
8270                 rq->post_schedule = 0;
8271                 rq->active_balance = 0;
8272                 rq->next_balance = jiffies;
8273                 rq->push_cpu = 0;
8274                 rq->cpu = i;
8275                 rq->online = 0;
8276                 rq->idle_stamp = 0;
8277                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8278                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8279 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8280                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8281                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
8282 #endif
8283 #endif
8284                 init_rq_hrtick(rq);
8285                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8286         }
8287
8288         set_load_weight(&init_task);
8289
8290 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8291         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8292 #endif
8293
8294 #ifdef CONFIG_SMP
8295         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8296 #endif
8297
8298 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8299         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
8300 #endif
8301
8302         /*
8303          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8304          */
8305         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8306         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8307
8308         /*
8309          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8310          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8311          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8312          * when this runqueue becomes "idle".
8313          */
8314         init_idle(current, smp_processor_id());
8315
8316         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8317
8318         /*
8319          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8320          */
8321         current->sched_class = &fair_sched_class;
8322
8323 #ifdef CONFIG_SMP
8324         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
8325 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8326         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8327         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8328         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8329         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8330         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8331 #endif
8332         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8333         if (cpu_isolated_map == NULL)
8334                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8335 #endif /* SMP */
8336
8337         scheduler_running = 1;
8338 }
8339
8340 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8341 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8342 {
8343         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8344
8345         return (nested == preempt_offset);
8346 }
8347
8348 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8349 {
8350         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8351
8352         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
8353         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8354             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8355                 return;
8356         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8357                 return;
8358         prev_jiffy = jiffies;
8359
8360         printk(KERN_ERR
8361                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8362                         file, line);
8363         printk(KERN_ERR
8364                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8365                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8366                         current->pid, current->comm);
8367
8368         debug_show_held_locks(current);
8369         if (irqs_disabled())
8370                 print_irqtrace_events(current);
8371         dump_stack();
8372 }
8373 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8374 #endif
8375
8376 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8377 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8378 {
8379         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8380         int old_prio = p->prio;
8381         int on_rq;
8382
8383         on_rq = p->on_rq;
8384         if (on_rq)
8385                 deactivate_task(rq, p, 0);
8386         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8387         if (on_rq) {
8388                 activate_task(rq, p, 0);
8389                 resched_task(rq->curr);
8390         }
8391
8392         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8393 }
8394
8395 void normalize_rt_tasks(void)
8396 {
8397         struct task_struct *g, *p;
8398         unsigned long flags;
8399         struct rq *rq;
8400
8401         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8402         do_each_thread(g, p) {
8403                 /*
8404                  * Only normalize user tasks:
8405                  */
8406                 if (!p->mm)
8407                         continue;
8408
8409                 p->se.exec_start                = 0;
8410 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8411                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8412                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8413                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8414 #endif
8415
8416                 if (!rt_task(p)) {
8417                         /*
8418                          * Renice negative nice level userspace
8419                          * tasks back to 0:
8420                          */
8421                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8422                                 set_user_nice(p, 0);
8423                         continue;
8424                 }
8425
8426                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8427                 rq = __task_rq_lock(p);
8428
8429                 normalize_task(rq, p);
8430
8431                 __task_rq_unlock(rq);
8432                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8433         } while_each_thread(g, p);
8434
8435         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8436 }
8437
8438 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8439
8440 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8441 /*
8442  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8443  *
8444  * They can only be called when the whole system has been
8445  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8446  * activity can take place. Using them for anything else would
8447  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8448  * under any other configuration.
8449  */
8450
8451 /**
8452  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8453  * @cpu: the processor in question.
8454  *
8455  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8456  */
8457 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8458 {
8459         return cpu_curr(cpu);
8460 }
8461
8462 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8463
8464 #ifdef CONFIG_IA64
8465 /**
8466  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8467  * @cpu: the processor in question.
8468  * @p: the task pointer to set.
8469  *
8470  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8471  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8472  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8473  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8474  * and caller must save the original value of the current task (see
8475  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8476  * re-starting the system.
8477  *
8478  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8479  */
8480 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8481 {
8482         cpu_curr(cpu) = p;
8483 }
8484
8485 #endif
8486
8487 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8488 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8489 {
8490         int i;
8491
8492         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8493
8494         for_each_possible_cpu(i) {
8495                 if (tg->cfs_rq)
8496                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8497                 if (tg->se)
8498                         kfree(tg->se[i]);
8499         }
8500
8501         kfree(tg->cfs_rq);
8502         kfree(tg->se);
8503 }
8504
8505 static
8506 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8507 {
8508         struct cfs_rq *cfs_rq;
8509         struct sched_entity *se;
8510         int i;
8511
8512         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8513         if (!tg->cfs_rq)
8514                 goto err;
8515         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8516         if (!tg->se)
8517                 goto err;
8518
8519         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8520
8521         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8522
8523         for_each_possible_cpu(i) {
8524                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8525                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8526                 if (!cfs_rq)
8527                         goto err;
8528
8529                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8530                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8531                 if (!se)
8532                         goto err_free_rq;
8533
8534                 init_cfs_rq(cfs_rq);
8535                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8536         }
8537
8538         return 1;
8539
8540 err_free_rq:
8541         kfree(cfs_rq);
8542 err:
8543         return 0;
8544 }
8545
8546 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8547 {
8548         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8549         unsigned long flags;
8550
8551         /*
8552         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8553         * check on_list without danger of it being re-added.
8554         */
8555         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8556                 return;
8557
8558         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8559         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8560         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8561 }
8562 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8563 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8564 {
8565 }
8566
8567 static inline
8568 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8569 {
8570         return 1;
8571 }
8572
8573 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8574 {
8575 }
8576 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8577
8578 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8579 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8580 {
8581         int i;
8582
8583         if (tg->rt_se)
8584                 destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8585
8586         for_each_possible_cpu(i) {
8587                 if (tg->rt_rq)
8588                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8589                 if (tg->rt_se)
8590                         kfree(tg->rt_se[i]);
8591         }
8592
8593         kfree(tg->rt_rq);
8594         kfree(tg->rt_se);
8595 }
8596
8597 static
8598 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8599 {
8600         struct rt_rq *rt_rq;
8601         struct sched_rt_entity *rt_se;
8602         int i;
8603
8604         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8605         if (!tg->rt_rq)
8606                 goto err;
8607         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8608         if (!tg->rt_se)
8609                 goto err;
8610
8611         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8612                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8613
8614         for_each_possible_cpu(i) {
8615                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8616                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8617                 if (!rt_rq)
8618                         goto err;
8619
8620                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8621                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8622                 if (!rt_se)
8623                         goto err_free_rq;
8624
8625                 init_rt_rq(rt_rq, cpu_rq(i));
8626                 rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8627                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8628         }
8629
8630         return 1;
8631
8632 err_free_rq:
8633         kfree(rt_rq);
8634 err:
8635         return 0;
8636 }
8637 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8638 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8639 {
8640 }
8641
8642 static inline
8643 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8644 {
8645         return 1;
8646 }
8647 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8648
8649 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8650 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8651 {
8652         free_fair_sched_group(tg);
8653         free_rt_sched_group(tg);
8654         autogroup_free(tg);
8655         kfree(tg);
8656 }
8657
8658 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8659 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8660 {
8661         struct task_group *tg;
8662         unsigned long flags;
8663
8664         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8665         if (!tg)
8666                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8667
8668         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8669                 goto err;
8670
8671         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8672                 goto err;
8673
8674         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8675         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8676
8677         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8678
8679         tg->parent = parent;
8680         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8681         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8682         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8683
8684         return tg;
8685
8686 err:
8687         free_sched_group(tg);
8688         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8689 }
8690
8691 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8692 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8693 {
8694         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8695         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8696 }
8697
8698 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8699 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8700 {
8701         unsigned long flags;
8702         int i;
8703
8704         /* end participation in shares distribution */
8705         for_each_possible_cpu(i)
8706                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8707
8708         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8709         list_del_rcu(&tg->list);
8710         list_del_rcu(&tg->siblings);
8711         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8712
8713         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8714         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8715 }
8716
8717 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8718  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8719  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8720  *      reflect its new group.
8721  */
8722 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8723 {
8724         int on_rq, running;
8725         unsigned long flags;
8726         struct rq *rq;
8727
8728         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8729
8730         running = task_current(rq, tsk);
8731         on_rq = tsk->on_rq;
8732
8733         if (on_rq)
8734                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8735         if (unlikely(running))
8736                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8737
8738 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8739         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8740                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8741         else
8742 #endif
8743                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8744
8745         if (unlikely(running))
8746                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8747         if (on_rq)
8748                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8749
8750         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8751 }
8752 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8753
8754 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8755 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8756
8757 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8758 {
8759         int i;
8760         unsigned long flags;
8761
8762         /*
8763          * We can't change the weight of the root cgroup.
8764          */
8765         if (!tg->se[0])
8766                 return -EINVAL;
8767
8768         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
8769
8770         mutex_lock(&shares_mutex);
8771         if (tg->shares == shares)
8772                 goto done;
8773
8774         tg->shares = shares;
8775         for_each_possible_cpu(i) {
8776                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
8777                 struct sched_entity *se;
8778
8779                 se = tg->se[i];
8780                 /* Propagate contribution to hierarchy */
8781                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8782                 for_each_sched_entity(se)
8783                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
8784                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8785         }
8786
8787 done:
8788         mutex_unlock(&shares_mutex);
8789         return 0;
8790 }
8791
8792 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8793 {
8794         return tg->shares;
8795 }
8796 #endif
8797
8798 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
8799 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8800 {
8801         if (runtime == RUNTIME_INF)
8802                 return 1ULL << 20;
8803
8804         return div64_u64(runtime << 20, period);
8805 }
8806 #endif
8807
8808 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8809 /*
8810  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8811  */
8812 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8813
8814 /* Must be called with tasklist_lock held */
8815 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8816 {
8817         struct task_struct *g, *p;
8818
8819         do_each_thread(g, p) {
8820                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8821                         return 1;
8822         } while_each_thread(g, p);
8823
8824         return 0;
8825 }
8826
8827 struct rt_schedulable_data {
8828         struct task_group *tg;
8829         u64 rt_period;
8830         u64 rt_runtime;
8831 };
8832
8833 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8834 {
8835         struct rt_schedulable_data *d = data;
8836         struct task_group *child;
8837         unsigned long total, sum = 0;
8838         u64 period, runtime;
8839
8840         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8841         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8842
8843         if (tg == d->tg) {
8844                 period = d->rt_period;
8845                 runtime = d->rt_runtime;
8846         }
8847
8848         /*
8849          * Cannot have more runtime than the period.
8850          */
8851         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8852                 return -EINVAL;
8853
8854         /*
8855          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8856          */
8857         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8858                 return -EBUSY;
8859
8860         total = to_ratio(period, runtime);
8861
8862         /*
8863          * Nobody can have more than the global setting allows.
8864          */
8865         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8866                 return -EINVAL;
8867
8868         /*
8869          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8870          */
8871         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8872                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8873                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8874
8875                 if (child == d->tg) {
8876                         period = d->rt_period;
8877                         runtime = d->rt_runtime;
8878                 }
8879
8880                 sum += to_ratio(period, runtime);
8881         }
8882
8883         if (sum > total)
8884                 return -EINVAL;
8885
8886         return 0;
8887 }
8888
8889 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8890 {
8891         int ret;
8892
8893         struct rt_schedulable_data data = {
8894                 .tg = tg,
8895                 .rt_period = period,
8896                 .rt_runtime = runtime,
8897         };
8898
8899         rcu_read_lock();
8900         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8901         rcu_read_unlock();
8902
8903         return ret;
8904 }
8905
8906 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8907                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8908 {
8909         int i, err = 0;
8910
8911         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8912         read_lock(&tasklist_lock);
8913         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8914         if (err)
8915                 goto unlock;
8916
8917         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8918         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8919         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8920
8921         for_each_possible_cpu(i) {
8922                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8923
8924                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8925                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8926                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8927         }
8928         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8929 unlock:
8930         read_unlock(&tasklist_lock);
8931         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8932
8933         return err;
8934 }
8935
8936 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8937 {
8938         u64 rt_runtime, rt_period;
8939
8940         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8941         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8942         if (rt_runtime_us < 0)
8943                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8944
8945         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8946 }
8947
8948 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8949 {
8950         u64 rt_runtime_us;
8951
8952         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8953                 return -1;
8954
8955         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8956         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8957         return rt_runtime_us;
8958 }
8959
8960 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8961 {
8962         u64 rt_runtime, rt_period;
8963
8964         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8965         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8966
8967         if (rt_period == 0)
8968                 return -EINVAL;
8969
8970         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8971 }
8972
8973 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8974 {
8975         u64 rt_period_us;
8976
8977         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8978         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8979         return rt_period_us;
8980 }
8981
8982 static int sched_rt_global_constraints(void)
8983 {
8984         u64 runtime, period;
8985         int ret = 0;
8986
8987         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8988                 return -EINVAL;
8989
8990         runtime = global_rt_runtime();
8991         period = global_rt_period();
8992
8993         /*
8994          * Sanity check on the sysctl variables.
8995          */
8996         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8997                 return -EINVAL;
8998
8999         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9000         read_lock(&tasklist_lock);
9001         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9002         read_unlock(&tasklist_lock);
9003         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9004
9005         return ret;
9006 }
9007
9008 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9009 {
9010         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9011         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9012                 return 0;
9013
9014         return 1;
9015 }
9016
9017 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9018 static int sched_rt_global_constraints(void)
9019 {
9020         unsigned long flags;
9021         int i;
9022
9023         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9024                 return -EINVAL;
9025
9026         /*
9027          * There's always some RT tasks in the root group
9028          * -- migration, kstopmachine etc..
9029          */
9030         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
9031                 return -EBUSY;
9032
9033         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9034         for_each_possible_cpu(i) {
9035                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9036
9037                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9038                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9039                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9040         }
9041         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9042
9043         return 0;
9044 }
9045 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9046
9047 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9048                 void __user *buffer, size_t *lenp,
9049                 loff_t *ppos)
9050 {
9051         int ret;
9052         int old_period, old_runtime;
9053         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9054
9055         mutex_lock(&mutex);
9056         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9057         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9058
9059         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9060
9061         if (!ret && write) {
9062                 ret = sched_rt_global_constraints();
9063                 if (ret) {
9064                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9065                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9066                 } else {
9067                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9068                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9069                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9070                 }
9071         }
9072         mutex_unlock(&mutex);
9073
9074         return ret;
9075 }
9076
9077 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9078
9079 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9080 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9081 {
9082         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9083                             struct task_group, css);
9084 }
9085
9086 static struct cgroup_subsys_state *
9087 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9088 {
9089         struct task_group *tg, *parent;
9090
9091         if (!cgrp->parent) {
9092                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9093                 return &root_task_group.css;
9094         }
9095
9096         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9097         tg = sched_create_group(parent);
9098         if (IS_ERR(tg))
9099                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9100
9101         return &tg->css;
9102 }
9103
9104 static void
9105 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9106 {
9107         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9108
9109         sched_destroy_group(tg);
9110 }
9111
9112 static int
9113 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
9114                            struct task_struct *tsk)
9115 {
9116 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9117         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9118                 return -EINVAL;
9119 #else
9120         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9121         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9122                 return -EINVAL;
9123 #endif
9124         return 0;
9125 }
9126
9127 static void
9128 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
9129                        struct task_struct *tsk)
9130 {
9131         sched_move_task(tsk);
9132 }
9133
9134 static void
9135 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9136                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
9137 {
9138         /*
9139          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9140          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9141          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9142          */
9143         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9144                 return;
9145
9146         sched_move_task(task);
9147 }
9148
9149 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9150 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9151                                 u64 shareval)
9152 {
9153         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
9154 }
9155
9156 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9157 {
9158         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9159
9160         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
9161 }
9162
9163 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9164 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
9165
9166 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
9167 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
9168
9169 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
9170
9171 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9172 {
9173         int i, ret = 0, runtime_enabled;
9174         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9175
9176         if (tg == &root_task_group)
9177                 return -EINVAL;
9178
9179         /*
9180          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
9181          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
9182          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
9183          */
9184         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
9185                 return -EINVAL;
9186
9187         /*
9188          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
9189          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
9190          * feasibility.
9191          */
9192         if (period > max_cfs_quota_period)
9193                 return -EINVAL;
9194
9195         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
9196         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
9197         if (ret)
9198                 goto out_unlock;
9199
9200         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
9201         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9202         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9203         cfs_b->quota = quota;
9204
9205         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9206         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
9207         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
9208                 /* force a reprogram */
9209                 cfs_b->timer_active = 0;
9210                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9211         }
9212         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9213
9214         for_each_possible_cpu(i) {
9215                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9216                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
9217
9218                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
9219                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9220                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9221
9222                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
9223                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9224                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
9225         }
9226 out_unlock:
9227         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9228
9229         return ret;
9230 }
9231
9232 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9233 {
9234         u64 quota, period;
9235
9236         period = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9237         if (cfs_quota_us < 0)
9238                 quota = RUNTIME_INF;
9239         else
9240                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9241
9242         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9243 }
9244
9245 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9246 {
9247         u64 quota_us;
9248
9249         if (tg_cfs_bandwidth(tg)->quota == RUNTIME_INF)
9250                 return -1;
9251
9252         quota_us = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9253         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9254
9255         return quota_us;
9256 }
9257
9258 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9259 {
9260         u64 quota, period;
9261
9262         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9263         quota = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9264
9265         if (period <= 0)
9266                 return -EINVAL;
9267
9268         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9269 }
9270
9271 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9272 {
9273         u64 cfs_period_us;
9274
9275         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9276         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9277
9278         return cfs_period_us;
9279 }
9280
9281 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9282 {
9283         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
9284 }
9285
9286 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9287                                 s64 cfs_quota_us)
9288 {
9289         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
9290 }
9291
9292 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9293 {
9294         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
9295 }
9296
9297 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9298                                 u64 cfs_period_us)
9299 {
9300         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
9301 }
9302
9303 struct cfs_schedulable_data {
9304         struct task_group *tg;
9305         u64 period, quota;
9306 };
9307
9308 /*
9309  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9310  * note: units are usecs
9311  */
9312 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9313                                struct cfs_schedulable_data *d)
9314 {
9315         u64 quota, period;
9316
9317         if (tg == d->tg) {
9318                 period = d->period;
9319                 quota = d->quota;
9320         } else {
9321                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9322                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9323         }
9324
9325         /* note: these should typically be equivalent */
9326         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9327                 return RUNTIME_INF;
9328
9329         return to_ratio(period, quota);
9330 }
9331
9332 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9333 {
9334         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9335         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9336         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9337
9338         if (!tg->parent) {
9339                 quota = RUNTIME_INF;
9340         } else {
9341                 struct cfs_bandwidth *parent_b = tg_cfs_bandwidth(tg->parent);
9342
9343                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9344                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
9345
9346                 /*
9347                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
9348                  * limit is set
9349                  */
9350                 if (quota == RUNTIME_INF)
9351                         quota = parent_quota;
9352                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9353                         return -EINVAL;
9354         }
9355         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
9356
9357         return 0;
9358 }
9359
9360 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9361 {
9362         int ret;
9363         struct cfs_schedulable_data data = {
9364                 .tg = tg,
9365                 .period = period,
9366                 .quota = quota,
9367         };
9368
9369         if (quota != RUNTIME_INF) {
9370                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9371                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9372         }
9373
9374         rcu_read_lock();
9375         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9376         rcu_read_unlock();
9377
9378         return ret;
9379 }
9380
9381 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9382                 struct cgroup_map_cb *cb)
9383 {
9384         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9385         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9386
9387         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
9388         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
9389         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
9390
9391         return 0;
9392 }
9393 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9394 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9395
9396 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9397 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9398                                 s64 val)
9399 {
9400         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9401 }
9402
9403 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9404 {
9405         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9406 }
9407
9408 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9409                 u64 rt_period_us)
9410 {
9411         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9412 }
9413
9414 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9415 {
9416         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9417 }
9418 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9419
9420 static struct cftype cpu_files[] = {
9421 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9422         {
9423                 .name = "shares",
9424                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9425                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9426         },
9427 #endif
9428 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9429         {
9430                 .name = "cfs_quota_us",
9431                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9432                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9433         },
9434         {
9435                 .name = "cfs_period_us",
9436                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9437                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9438         },
9439         {
9440                 .name = "stat",
9441                 .read_map = cpu_stats_show,
9442         },
9443 #endif
9444 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9445         {
9446                 .name = "rt_runtime_us",
9447                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9448                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9449         },
9450         {
9451                 .name = "rt_period_us",
9452                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9453                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9454         },
9455 #endif
9456 };
9457
9458 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9459 {
9460         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9461 }
9462
9463 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9464         .name           = "cpu",
9465         .create         = cpu_cgroup_create,
9466         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9467         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
9468         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
9469         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9470         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9471         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9472         .early_init     = 1,
9473 };
9474
9475 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9476
9477 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9478
9479 /*
9480  * CPU accounting code for task groups.
9481  *
9482  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9483  * (balbir@in.ibm.com).
9484  */
9485
9486 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9487 struct cpuacct {
9488         struct cgroup_subsys_state css;
9489         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9490         u64 __percpu *cpuusage;
9491         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9492         struct cpuacct *parent;
9493 };
9494
9495 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9496
9497 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9498 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9499 {
9500         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9501                             struct cpuacct, css);
9502 }
9503
9504 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9505 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9506 {
9507         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9508                             struct cpuacct, css);
9509 }
9510
9511 /* create a new cpu accounting group */
9512 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9513         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9514 {
9515         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9516         int i;
9517
9518         if (!ca)
9519                 goto out;
9520
9521         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9522         if (!ca->cpuusage)
9523                 goto out_free_ca;
9524
9525         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9526                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9527                         goto out_free_counters;
9528
9529         if (cgrp->parent)
9530                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9531
9532         return &ca->css;
9533
9534 out_free_counters:
9535         while (--i >= 0)
9536                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9537         free_percpu(ca->cpuusage);
9538 out_free_ca:
9539         kfree(ca);
9540 out:
9541         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9542 }
9543
9544 /* destroy an existing cpu accounting group */
9545 static void
9546 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9547 {
9548         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9549         int i;
9550
9551         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9552                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9553         free_percpu(ca->cpuusage);
9554         kfree(ca);
9555 }
9556
9557 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9558 {
9559         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9560         u64 data;
9561
9562 #ifndef CONFIG_64BIT
9563         /*
9564          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9565          */
9566         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9567         data = *cpuusage;
9568         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9569 #else
9570         data = *cpuusage;
9571 #endif
9572
9573         return data;
9574 }
9575
9576 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9577 {
9578         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9579
9580 #ifndef CONFIG_64BIT
9581         /*
9582          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9583          */
9584         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9585         *cpuusage = val;
9586         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9587 #else
9588         *cpuusage = val;
9589 #endif
9590 }
9591
9592 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9593 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9594 {
9595         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9596         u64 totalcpuusage = 0;
9597         int i;
9598
9599         for_each_present_cpu(i)
9600                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9601
9602         return totalcpuusage;
9603 }
9604
9605 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9606                                                                 u64 reset)
9607 {
9608         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9609         int err = 0;
9610         int i;
9611
9612         if (reset) {
9613                 err = -EINVAL;
9614                 goto out;
9615         }
9616
9617         for_each_present_cpu(i)
9618                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9619
9620 out:
9621         return err;
9622 }
9623
9624 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9625                                    struct seq_file *m)
9626 {
9627         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9628         u64 percpu;
9629         int i;
9630
9631         for_each_present_cpu(i) {
9632                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9633                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9634         }
9635         seq_printf(m, "\n");
9636         return 0;
9637 }
9638
9639 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9640         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9641         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9642 };
9643
9644 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9645                 struct cgroup_map_cb *cb)
9646 {
9647         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9648         int i;
9649
9650         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9651                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9652                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9653                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9654         }
9655         return 0;
9656 }
9657
9658 static struct cftype files[] = {
9659         {
9660                 .name = "usage",
9661                 .read_u64 = cpuusage_read,
9662                 .write_u64 = cpuusage_write,
9663         },
9664         {
9665                 .name = "usage_percpu",
9666                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9667         },
9668         {
9669                 .name = "stat",
9670                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9671         },
9672 };
9673
9674 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9675 {
9676         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9677 }
9678
9679 /*
9680  * charge this task's execution time to its accounting group.
9681  *
9682  * called with rq->lock held.
9683  */
9684 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9685 {
9686         struct cpuacct *ca;
9687         int cpu;
9688
9689         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9690                 return;
9691
9692         cpu = task_cpu(tsk);
9693
9694         rcu_read_lock();
9695
9696         ca = task_ca(tsk);
9697
9698         for (; ca; ca = ca->parent) {
9699                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9700                 *cpuusage += cputime;
9701         }
9702
9703         rcu_read_unlock();
9704 }
9705
9706 /*
9707  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9708  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9709  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9710  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9711  *
9712  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9713  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9714  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9715  */
9716 #ifdef CONFIG_SMP
9717 #define CPUACCT_BATCH   \
9718         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9719 #else
9720 #define CPUACCT_BATCH   0
9721 #endif
9722
9723 /*
9724  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9725  */
9726 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9727                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9728 {
9729         struct cpuacct *ca;
9730         int batch = CPUACCT_BATCH;
9731
9732         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9733                 return;
9734
9735         rcu_read_lock();
9736         ca = task_ca(tsk);
9737
9738         do {
9739                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9740                 ca = ca->parent;
9741         } while (ca);
9742         rcu_read_unlock();
9743 }
9744
9745 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9746         .name = "cpuacct",
9747         .create = cpuacct_create,
9748         .destroy = cpuacct_destroy,
9749         .populate = cpuacct_populate,
9750         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9751 };
9752 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */