Merge branch 'for-3.5' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj/cgroup
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75
76 #include <asm/switch_to.h>
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79 #include <asm/mutex.h>
80 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
81 #include <asm/paravirt.h>
82 #endif
83
84 #include "sched.h"
85 #include "../workqueue_sched.h"
86 #include "../smpboot.h"
87
88 #define CREATE_TRACE_POINTS
89 #include <trace/events/sched.h>
90
91 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
92 {
93         unsigned long delta;
94         ktime_t soft, hard, now;
95
96         for (;;) {
97                 if (hrtimer_active(period_timer))
98                         break;
99
100                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
101                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
102
103                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
104                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
105                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
106                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
107                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
108         }
109 }
110
111 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
112 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
113
114 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
115
116 void update_rq_clock(struct rq *rq)
117 {
118         s64 delta;
119
120         if (rq->skip_clock_update > 0)
121                 return;
122
123         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
124         rq->clock += delta;
125         update_rq_clock_task(rq, delta);
126 }
127
128 /*
129  * Debugging: various feature bits
130  */
131
132 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
133         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
134
135 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
136 #include "features.h"
137         0;
138
139 #undef SCHED_FEAT
140
141 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
142 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
143         #name ,
144
145 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
146 #include "features.h"
147         NULL
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static ssize_t
197 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
198                 size_t cnt, loff_t *ppos)
199 {
200         char buf[64];
201         char *cmp;
202         int neg = 0;
203         int i;
204
205         if (cnt > 63)
206                 cnt = 63;
207
208         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
209                 return -EFAULT;
210
211         buf[cnt] = 0;
212         cmp = strstrip(buf);
213
214         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
215                 neg = 1;
216                 cmp += 3;
217         }
218
219         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
220                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
221                         if (neg) {
222                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
223                                 sched_feat_disable(i);
224                         } else {
225                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
226                                 sched_feat_enable(i);
227                         }
228                         break;
229                 }
230         }
231
232         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
233                 return -EINVAL;
234
235         *ppos += cnt;
236
237         return cnt;
238 }
239
240 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
241 {
242         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
243 }
244
245 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
246         .open           = sched_feat_open,
247         .write          = sched_feat_write,
248         .read           = seq_read,
249         .llseek         = seq_lseek,
250         .release        = single_release,
251 };
252
253 static __init int sched_init_debug(void)
254 {
255         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
256                         &sched_feat_fops);
257
258         return 0;
259 }
260 late_initcall(sched_init_debug);
261 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
262
263 /*
264  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
265  * Limited because this is done with IRQs disabled.
266  */
267 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
268
269 /*
270  * period over which we average the RT time consumption, measured
271  * in ms.
272  *
273  * default: 1s
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
276
277 /*
278  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
279  * default: 1s
280  */
281 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
282
283 __read_mostly int scheduler_running;
284
285 /*
286  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
287  * default: 0.95s
288  */
289 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
290
291
292
293 /*
294  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
295  */
296 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
297         __acquires(rq->lock)
298 {
299         struct rq *rq;
300
301         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
302
303         for (;;) {
304                 rq = task_rq(p);
305                 raw_spin_lock(&rq->lock);
306                 if (likely(rq == task_rq(p)))
307                         return rq;
308                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
309         }
310 }
311
312 /*
313  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
314  */
315 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
316         __acquires(p->pi_lock)
317         __acquires(rq->lock)
318 {
319         struct rq *rq;
320
321         for (;;) {
322                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
323                 rq = task_rq(p);
324                 raw_spin_lock(&rq->lock);
325                 if (likely(rq == task_rq(p)))
326                         return rq;
327                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
328                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
329         }
330 }
331
332 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
333         __releases(rq->lock)
334 {
335         raw_spin_unlock(&rq->lock);
336 }
337
338 static inline void
339 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
340         __releases(rq->lock)
341         __releases(p->pi_lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
345 }
346
347 /*
348  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
349  */
350 static struct rq *this_rq_lock(void)
351         __acquires(rq->lock)
352 {
353         struct rq *rq;
354
355         local_irq_disable();
356         rq = this_rq();
357         raw_spin_lock(&rq->lock);
358
359         return rq;
360 }
361
362 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
363 /*
364  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
365  *
366  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
367  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
368  * reschedule event.
369  *
370  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
371  * rq->lock.
372  */
373
374 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
375 {
376         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
377                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
378 }
379
380 /*
381  * High-resolution timer tick.
382  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
383  */
384 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
385 {
386         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
387
388         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
389
390         raw_spin_lock(&rq->lock);
391         update_rq_clock(rq);
392         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
393         raw_spin_unlock(&rq->lock);
394
395         return HRTIMER_NORESTART;
396 }
397
398 #ifdef CONFIG_SMP
399 /*
400  * called from hardirq (IPI) context
401  */
402 static void __hrtick_start(void *arg)
403 {
404         struct rq *rq = arg;
405
406         raw_spin_lock(&rq->lock);
407         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
408         rq->hrtick_csd_pending = 0;
409         raw_spin_unlock(&rq->lock);
410 }
411
412 /*
413  * Called to set the hrtick timer state.
414  *
415  * called with rq->lock held and irqs disabled
416  */
417 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
418 {
419         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
420         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
421
422         hrtimer_set_expires(timer, time);
423
424         if (rq == this_rq()) {
425                 hrtimer_restart(timer);
426         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
427                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
428                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
429         }
430 }
431
432 static int
433 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
434 {
435         int cpu = (int)(long)hcpu;
436
437         switch (action) {
438         case CPU_UP_CANCELED:
439         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
440         case CPU_DOWN_PREPARE:
441         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
442         case CPU_DEAD:
443         case CPU_DEAD_FROZEN:
444                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
445                 return NOTIFY_OK;
446         }
447
448         return NOTIFY_DONE;
449 }
450
451 static __init void init_hrtick(void)
452 {
453         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
454 }
455 #else
456 /*
457  * Called to set the hrtick timer state.
458  *
459  * called with rq->lock held and irqs disabled
460  */
461 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
462 {
463         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
464                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
465 }
466
467 static inline void init_hrtick(void)
468 {
469 }
470 #endif /* CONFIG_SMP */
471
472 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
473 {
474 #ifdef CONFIG_SMP
475         rq->hrtick_csd_pending = 0;
476
477         rq->hrtick_csd.flags = 0;
478         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
479         rq->hrtick_csd.info = rq;
480 #endif
481
482         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
483         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
484 }
485 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
486 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
487 {
488 }
489
490 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
491 {
492 }
493
494 static inline void init_hrtick(void)
495 {
496 }
497 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
498
499 /*
500  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
501  *
502  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
503  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
504  * the target CPU.
505  */
506 #ifdef CONFIG_SMP
507
508 #ifndef tsk_is_polling
509 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
510 #endif
511
512 void resched_task(struct task_struct *p)
513 {
514         int cpu;
515
516         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
517
518         if (test_tsk_need_resched(p))
519                 return;
520
521         set_tsk_need_resched(p);
522
523         cpu = task_cpu(p);
524         if (cpu == smp_processor_id())
525                 return;
526
527         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
528         smp_mb();
529         if (!tsk_is_polling(p))
530                 smp_send_reschedule(cpu);
531 }
532
533 void resched_cpu(int cpu)
534 {
535         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
536         unsigned long flags;
537
538         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
539                 return;
540         resched_task(cpu_curr(cpu));
541         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
542 }
543
544 #ifdef CONFIG_NO_HZ
545 /*
546  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
547  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
548  *
549  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
550  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
551  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
552  */
553 int get_nohz_timer_target(void)
554 {
555         int cpu = smp_processor_id();
556         int i;
557         struct sched_domain *sd;
558
559         rcu_read_lock();
560         for_each_domain(cpu, sd) {
561                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
562                         if (!idle_cpu(i)) {
563                                 cpu = i;
564                                 goto unlock;
565                         }
566                 }
567         }
568 unlock:
569         rcu_read_unlock();
570         return cpu;
571 }
572 /*
573  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
574  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
575  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
576  * idle system the next event might even be infinite time into the
577  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
578  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
579  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
580  * wheel for the next timer event.
581  */
582 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
583 {
584         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
585
586         if (cpu == smp_processor_id())
587                 return;
588
589         /*
590          * This is safe, as this function is called with the timer
591          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
592          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
593          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
594          * timer into account automatically.
595          */
596         if (rq->curr != rq->idle)
597                 return;
598
599         /*
600          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
601          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
602          * idle task through an additional NOOP schedule()
603          */
604         set_tsk_need_resched(rq->idle);
605
606         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
607         smp_mb();
608         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
609                 smp_send_reschedule(cpu);
610 }
611
612 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
613 {
614         int cpu = smp_processor_id();
615         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
616 }
617
618 #else /* CONFIG_NO_HZ */
619
620 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
621 {
622         return false;
623 }
624
625 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
626
627 void sched_avg_update(struct rq *rq)
628 {
629         s64 period = sched_avg_period();
630
631         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
632                 /*
633                  * Inline assembly required to prevent the compiler
634                  * optimising this loop into a divmod call.
635                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
636                  */
637                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
638                 rq->age_stamp += period;
639                 rq->rt_avg /= 2;
640         }
641 }
642
643 #else /* !CONFIG_SMP */
644 void resched_task(struct task_struct *p)
645 {
646         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
647         set_tsk_need_resched(p);
648 }
649 #endif /* CONFIG_SMP */
650
651 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
652                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
653 /*
654  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
655  * node and @up when leaving it for the final time.
656  *
657  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
658  */
659 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
660                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
661 {
662         struct task_group *parent, *child;
663         int ret;
664
665         parent = from;
666
667 down:
668         ret = (*down)(parent, data);
669         if (ret)
670                 goto out;
671         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
672                 parent = child;
673                 goto down;
674
675 up:
676                 continue;
677         }
678         ret = (*up)(parent, data);
679         if (ret || parent == from)
680                 goto out;
681
682         child = parent;
683         parent = parent->parent;
684         if (parent)
685                 goto up;
686 out:
687         return ret;
688 }
689
690 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
691 {
692         return 0;
693 }
694 #endif
695
696 void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
697
698 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
699 {
700         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
701         struct load_weight *load = &p->se.load;
702
703         /*
704          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
705          */
706         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
707                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
708                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
709                 return;
710         }
711
712         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
713         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
714 }
715
716 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
717 {
718         update_rq_clock(rq);
719         sched_info_queued(p);
720         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
721 }
722
723 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
724 {
725         update_rq_clock(rq);
726         sched_info_dequeued(p);
727         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
728 }
729
730 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
731 {
732         if (task_contributes_to_load(p))
733                 rq->nr_uninterruptible--;
734
735         enqueue_task(rq, p, flags);
736 }
737
738 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
739 {
740         if (task_contributes_to_load(p))
741                 rq->nr_uninterruptible++;
742
743         dequeue_task(rq, p, flags);
744 }
745
746 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
747
748 /*
749  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
750  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
751  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
752  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
753  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
754  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
755  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
756  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
757  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
758  */
759 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
760 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
761
762 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
763 static int sched_clock_irqtime;
764
765 void enable_sched_clock_irqtime(void)
766 {
767         sched_clock_irqtime = 1;
768 }
769
770 void disable_sched_clock_irqtime(void)
771 {
772         sched_clock_irqtime = 0;
773 }
774
775 #ifndef CONFIG_64BIT
776 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
777
778 static inline void irq_time_write_begin(void)
779 {
780         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
781         smp_wmb();
782 }
783
784 static inline void irq_time_write_end(void)
785 {
786         smp_wmb();
787         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
788 }
789
790 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
791 {
792         u64 irq_time;
793         unsigned seq;
794
795         do {
796                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
797                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
798                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
799         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
800
801         return irq_time;
802 }
803 #else /* CONFIG_64BIT */
804 static inline void irq_time_write_begin(void)
805 {
806 }
807
808 static inline void irq_time_write_end(void)
809 {
810 }
811
812 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
813 {
814         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
815 }
816 #endif /* CONFIG_64BIT */
817
818 /*
819  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
820  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
821  */
822 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
823 {
824         unsigned long flags;
825         s64 delta;
826         int cpu;
827
828         if (!sched_clock_irqtime)
829                 return;
830
831         local_irq_save(flags);
832
833         cpu = smp_processor_id();
834         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
835         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
836
837         irq_time_write_begin();
838         /*
839          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
840          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
841          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
842          * that do not consume any time, but still wants to run.
843          */
844         if (hardirq_count())
845                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
846         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
847                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
848
849         irq_time_write_end();
850         local_irq_restore(flags);
851 }
852 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
853
854 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
855
856 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
857 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
858 {
859         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
860                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
861
862         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
863 }
864 #endif
865
866 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
867 {
868 /*
869  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
870  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
871  */
872 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
873         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
874 #endif
875 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
876         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
877
878         /*
879          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
880          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
881          * {soft,}irq region.
882          *
883          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
884          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
885          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
886          * monotonic.
887          *
888          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
889          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
890          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
891          * atomic ops.
892          */
893         if (irq_delta > delta)
894                 irq_delta = delta;
895
896         rq->prev_irq_time += irq_delta;
897         delta -= irq_delta;
898 #endif
899 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
900         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
901                 u64 st;
902
903                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
904                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
905
906                 if (unlikely(steal > delta))
907                         steal = delta;
908
909                 st = steal_ticks(steal);
910                 steal = st * TICK_NSEC;
911
912                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
913
914                 delta -= steal;
915         }
916 #endif
917
918         rq->clock_task += delta;
919
920 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
921         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
922                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
923 #endif
924 }
925
926 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
927 static int irqtime_account_hi_update(void)
928 {
929         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
930         unsigned long flags;
931         u64 latest_ns;
932         int ret = 0;
933
934         local_irq_save(flags);
935         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
936         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
937                 ret = 1;
938         local_irq_restore(flags);
939         return ret;
940 }
941
942 static int irqtime_account_si_update(void)
943 {
944         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
945         unsigned long flags;
946         u64 latest_ns;
947         int ret = 0;
948
949         local_irq_save(flags);
950         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
951         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
952                 ret = 1;
953         local_irq_restore(flags);
954         return ret;
955 }
956
957 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
958
959 #define sched_clock_irqtime     (0)
960
961 #endif
962
963 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
964 {
965         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
966         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
967
968         if (stop) {
969                 /*
970                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
971                  * userspace knows about and won't get confused about.
972                  *
973                  * Also, it will make PI more or less work without too
974                  * much confusion -- but then, stop work should not
975                  * rely on PI working anyway.
976                  */
977                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
978
979                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
980         }
981
982         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
983
984         if (old_stop) {
985                 /*
986                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
987                  * it can die in pieces.
988                  */
989                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
990         }
991 }
992
993 /*
994  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
995  */
996 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
997 {
998         return p->static_prio;
999 }
1000
1001 /*
1002  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1003  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1004  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1005  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1006  * estimator recalculates.
1007  */
1008 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1009 {
1010         int prio;
1011
1012         if (task_has_rt_policy(p))
1013                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1014         else
1015                 prio = __normal_prio(p);
1016         return prio;
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1021  * taken into account by the scheduler. This value might
1022  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1023  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1024  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1025  */
1026 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1027 {
1028         p->normal_prio = normal_prio(p);
1029         /*
1030          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1031          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1032          * to the normal priority:
1033          */
1034         if (!rt_prio(p->prio))
1035                 return p->normal_prio;
1036         return p->prio;
1037 }
1038
1039 /**
1040  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1041  * @p: the task in question.
1042  */
1043 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1044 {
1045         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1046 }
1047
1048 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1049                                        const struct sched_class *prev_class,
1050                                        int oldprio)
1051 {
1052         if (prev_class != p->sched_class) {
1053                 if (prev_class->switched_from)
1054                         prev_class->switched_from(rq, p);
1055                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1056         } else if (oldprio != p->prio)
1057                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1058 }
1059
1060 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1061 {
1062         const struct sched_class *class;
1063
1064         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1065                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1066         } else {
1067                 for_each_class(class) {
1068                         if (class == rq->curr->sched_class)
1069                                 break;
1070                         if (class == p->sched_class) {
1071                                 resched_task(rq->curr);
1072                                 break;
1073                         }
1074                 }
1075         }
1076
1077         /*
1078          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1079          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1080          */
1081         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1082                 rq->skip_clock_update = 1;
1083 }
1084
1085 #ifdef CONFIG_SMP
1086 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1087 {
1088 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1089         /*
1090          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1091          * ttwu() will sort out the placement.
1092          */
1093         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1094                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1095
1096 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1097         /*
1098          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1099          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1100          *
1101          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1102          * see set_task_rq().
1103          *
1104          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1105          * task_rq_lock().
1106          */
1107         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1108                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1109 #endif
1110 #endif
1111
1112         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1113
1114         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1115                 p->se.nr_migrations++;
1116                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1117         }
1118
1119         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1120 }
1121
1122 struct migration_arg {
1123         struct task_struct *task;
1124         int dest_cpu;
1125 };
1126
1127 static int migration_cpu_stop(void *data);
1128
1129 /*
1130  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1131  *
1132  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1133  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1134  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1135  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1136  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1137  * @p has remained unscheduled the whole time.
1138  *
1139  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1140  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1141  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1142  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1143  * waiting to become inactive.
1144  */
1145 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1146 {
1147         unsigned long flags;
1148         int running, on_rq;
1149         unsigned long ncsw;
1150         struct rq *rq;
1151
1152         for (;;) {
1153                 /*
1154                  * We do the initial early heuristics without holding
1155                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1156                  * the runqueue lock when things look like they will
1157                  * work out!
1158                  */
1159                 rq = task_rq(p);
1160
1161                 /*
1162                  * If the task is actively running on another CPU
1163                  * still, just relax and busy-wait without holding
1164                  * any locks.
1165                  *
1166                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1167                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1168                  * But we don't care, since "task_running()" will
1169                  * return false if the runqueue has changed and p
1170                  * is actually now running somewhere else!
1171                  */
1172                 while (task_running(rq, p)) {
1173                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1174                                 return 0;
1175                         cpu_relax();
1176                 }
1177
1178                 /*
1179                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1180                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1181                  * just go back and repeat.
1182                  */
1183                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1184                 trace_sched_wait_task(p);
1185                 running = task_running(rq, p);
1186                 on_rq = p->on_rq;
1187                 ncsw = 0;
1188                 if (!match_state || p->state == match_state)
1189                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1190                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1191
1192                 /*
1193                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1194                  */
1195                 if (unlikely(!ncsw))
1196                         break;
1197
1198                 /*
1199                  * Was it really running after all now that we
1200                  * checked with the proper locks actually held?
1201                  *
1202                  * Oops. Go back and try again..
1203                  */
1204                 if (unlikely(running)) {
1205                         cpu_relax();
1206                         continue;
1207                 }
1208
1209                 /*
1210                  * It's not enough that it's not actively running,
1211                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1212                  * preempted!
1213                  *
1214                  * So if it was still runnable (but just not actively
1215                  * running right now), it's preempted, and we should
1216                  * yield - it could be a while.
1217                  */
1218                 if (unlikely(on_rq)) {
1219                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1220
1221                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1222                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1223                         continue;
1224                 }
1225
1226                 /*
1227                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1228                  * runnable, which means that it will never become
1229                  * running in the future either. We're all done!
1230                  */
1231                 break;
1232         }
1233
1234         return ncsw;
1235 }
1236
1237 /***
1238  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1239  * @p: the to-be-kicked thread
1240  *
1241  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1242  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1243  *
1244  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1245  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1246  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1247  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1248  * achieved as well.
1249  */
1250 void kick_process(struct task_struct *p)
1251 {
1252         int cpu;
1253
1254         preempt_disable();
1255         cpu = task_cpu(p);
1256         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1257                 smp_send_reschedule(cpu);
1258         preempt_enable();
1259 }
1260 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1261 #endif /* CONFIG_SMP */
1262
1263 #ifdef CONFIG_SMP
1264 /*
1265  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1266  */
1267 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1268 {
1269         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1270         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1271         int dest_cpu;
1272
1273         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1274         for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1275                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1276                         continue;
1277                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1278                         continue;
1279                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1280                         return dest_cpu;
1281         }
1282
1283         for (;;) {
1284                 /* Any allowed, online CPU? */
1285                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1286                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1287                                 continue;
1288                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1289                                 continue;
1290                         goto out;
1291                 }
1292
1293                 switch (state) {
1294                 case cpuset:
1295                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1296                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1297                         state = possible;
1298                         break;
1299
1300                 case possible:
1301                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1302                         state = fail;
1303                         break;
1304
1305                 case fail:
1306                         BUG();
1307                         break;
1308                 }
1309         }
1310
1311 out:
1312         if (state != cpuset) {
1313                 /*
1314                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1315                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1316                  * leave kernel.
1317                  */
1318                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1319                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1320                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1321                 }
1322         }
1323
1324         return dest_cpu;
1325 }
1326
1327 /*
1328  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1329  */
1330 static inline
1331 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1332 {
1333         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1334
1335         /*
1336          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1337          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1338          * cpu.
1339          *
1340          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1341          *
1342          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1343          *   not worry about this generic constraint ]
1344          */
1345         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1346                      !cpu_online(cpu)))
1347                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1348
1349         return cpu;
1350 }
1351
1352 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1353 {
1354         s64 diff = sample - *avg;
1355         *avg += diff >> 3;
1356 }
1357 #endif
1358
1359 static void
1360 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1361 {
1362 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1363         struct rq *rq = this_rq();
1364
1365 #ifdef CONFIG_SMP
1366         int this_cpu = smp_processor_id();
1367
1368         if (cpu == this_cpu) {
1369                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1370                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1371         } else {
1372                 struct sched_domain *sd;
1373
1374                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1375                 rcu_read_lock();
1376                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1377                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1378                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1379                                 break;
1380                         }
1381                 }
1382                 rcu_read_unlock();
1383         }
1384
1385         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1386                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1387
1388 #endif /* CONFIG_SMP */
1389
1390         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1391         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1392
1393         if (wake_flags & WF_SYNC)
1394                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1395
1396 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1397 }
1398
1399 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1400 {
1401         activate_task(rq, p, en_flags);
1402         p->on_rq = 1;
1403
1404         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1405         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1406                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1407 }
1408
1409 /*
1410  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1411  */
1412 static void
1413 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1414 {
1415         trace_sched_wakeup(p, true);
1416         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1417
1418         p->state = TASK_RUNNING;
1419 #ifdef CONFIG_SMP
1420         if (p->sched_class->task_woken)
1421                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1422
1423         if (rq->idle_stamp) {
1424                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1425                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1426
1427                 if (delta > max)
1428                         rq->avg_idle = max;
1429                 else
1430                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1431                 rq->idle_stamp = 0;
1432         }
1433 #endif
1434 }
1435
1436 static void
1437 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1438 {
1439 #ifdef CONFIG_SMP
1440         if (p->sched_contributes_to_load)
1441                 rq->nr_uninterruptible--;
1442 #endif
1443
1444         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1445         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1450  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1451  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1452  * the task is still ->on_rq.
1453  */
1454 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1455 {
1456         struct rq *rq;
1457         int ret = 0;
1458
1459         rq = __task_rq_lock(p);
1460         if (p->on_rq) {
1461                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1462                 ret = 1;
1463         }
1464         __task_rq_unlock(rq);
1465
1466         return ret;
1467 }
1468
1469 #ifdef CONFIG_SMP
1470 static void sched_ttwu_pending(void)
1471 {
1472         struct rq *rq = this_rq();
1473         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1474         struct task_struct *p;
1475
1476         raw_spin_lock(&rq->lock);
1477
1478         while (llist) {
1479                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1480                 llist = llist_next(llist);
1481                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1482         }
1483
1484         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1485 }
1486
1487 void scheduler_ipi(void)
1488 {
1489         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1490                 return;
1491
1492         /*
1493          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1494          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1495          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1496          * we do call them.
1497          *
1498          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1499          * properly.
1500          *
1501          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1502          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1503          * somewhat pessimize the simple resched case.
1504          */
1505         irq_enter();
1506         sched_ttwu_pending();
1507
1508         /*
1509          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1510          */
1511         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1512                 this_rq()->idle_balance = 1;
1513                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1514         }
1515         irq_exit();
1516 }
1517
1518 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1519 {
1520         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1521                 smp_send_reschedule(cpu);
1522 }
1523
1524 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1525 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1526 {
1527         struct rq *rq;
1528         int ret = 0;
1529
1530         rq = __task_rq_lock(p);
1531         if (p->on_cpu) {
1532                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1533                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1534                 ret = 1;
1535         }
1536         __task_rq_unlock(rq);
1537
1538         return ret;
1539
1540 }
1541 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1542
1543 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1544 {
1545         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1546 }
1547 #endif /* CONFIG_SMP */
1548
1549 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1550 {
1551         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1552
1553 #if defined(CONFIG_SMP)
1554         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1555                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1556                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1557                 return;
1558         }
1559 #endif
1560
1561         raw_spin_lock(&rq->lock);
1562         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1563         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1564 }
1565
1566 /**
1567  * try_to_wake_up - wake up a thread
1568  * @p: the thread to be awakened
1569  * @state: the mask of task states that can be woken
1570  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1571  *
1572  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1573  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1574  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1575  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1576  * runnable without the overhead of this.
1577  *
1578  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1579  * or @state didn't match @p's state.
1580  */
1581 static int
1582 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1583 {
1584         unsigned long flags;
1585         int cpu, success = 0;
1586
1587         smp_wmb();
1588         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1589         if (!(p->state & state))
1590                 goto out;
1591
1592         success = 1; /* we're going to change ->state */
1593         cpu = task_cpu(p);
1594
1595         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1596                 goto stat;
1597
1598 #ifdef CONFIG_SMP
1599         /*
1600          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1601          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1602          */
1603         while (p->on_cpu) {
1604 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1605                 /*
1606                  * In case the architecture enables interrupts in
1607                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1608                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1609                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1610                  * remote wakeup.
1611                  */
1612                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1613                         goto stat;
1614 #else
1615                 cpu_relax();
1616 #endif
1617         }
1618         /*
1619          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1620          */
1621         smp_rmb();
1622
1623         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1624         p->state = TASK_WAKING;
1625
1626         if (p->sched_class->task_waking)
1627                 p->sched_class->task_waking(p);
1628
1629         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1630         if (task_cpu(p) != cpu) {
1631                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1632                 set_task_cpu(p, cpu);
1633         }
1634 #endif /* CONFIG_SMP */
1635
1636         ttwu_queue(p, cpu);
1637 stat:
1638         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1639 out:
1640         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1641
1642         return success;
1643 }
1644
1645 /**
1646  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1647  * @p: the thread to be awakened
1648  *
1649  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1650  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1651  * the current task.
1652  */
1653 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1654 {
1655         struct rq *rq = task_rq(p);
1656
1657         BUG_ON(rq != this_rq());
1658         BUG_ON(p == current);
1659         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1660
1661         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1662                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1663                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1664                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1665         }
1666
1667         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1668                 goto out;
1669
1670         if (!p->on_rq)
1671                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1672
1673         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1674         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1675 out:
1676         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1677 }
1678
1679 /**
1680  * wake_up_process - Wake up a specific process
1681  * @p: The process to be woken up.
1682  *
1683  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1684  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1685  * running.
1686  *
1687  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1688  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1689  */
1690 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1691 {
1692         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1693 }
1694 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1695
1696 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1697 {
1698         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1699 }
1700
1701 /*
1702  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1703  * p is forked by current.
1704  *
1705  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1706  */
1707 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1708 {
1709         p->on_rq                        = 0;
1710
1711         p->se.on_rq                     = 0;
1712         p->se.exec_start                = 0;
1713         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1714         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1715         p->se.nr_migrations             = 0;
1716         p->se.vruntime                  = 0;
1717         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1718
1719 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1720         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1721 #endif
1722
1723         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1724
1725 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1726         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1727 #endif
1728 }
1729
1730 /*
1731  * fork()/clone()-time setup:
1732  */
1733 void sched_fork(struct task_struct *p)
1734 {
1735         unsigned long flags;
1736         int cpu = get_cpu();
1737
1738         __sched_fork(p);
1739         /*
1740          * We mark the process as running here. This guarantees that
1741          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1742          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1743          */
1744         p->state = TASK_RUNNING;
1745
1746         /*
1747          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1748          */
1749         p->prio = current->normal_prio;
1750
1751         /*
1752          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1753          */
1754         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1755                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1756                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1757                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1758                         p->rt_priority = 0;
1759                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1760                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1761
1762                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1763                 set_load_weight(p);
1764
1765                 /*
1766                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1767                  * fulfilled its duty:
1768                  */
1769                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1770         }
1771
1772         if (!rt_prio(p->prio))
1773                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1774
1775         if (p->sched_class->task_fork)
1776                 p->sched_class->task_fork(p);
1777
1778         /*
1779          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1780          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1781          * is ran before sched_fork().
1782          *
1783          * Silence PROVE_RCU.
1784          */
1785         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1786         set_task_cpu(p, cpu);
1787         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1788
1789 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1790         if (likely(sched_info_on()))
1791                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1792 #endif
1793 #if defined(CONFIG_SMP)
1794         p->on_cpu = 0;
1795 #endif
1796 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1797         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1798         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1799 #endif
1800 #ifdef CONFIG_SMP
1801         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1802 #endif
1803
1804         put_cpu();
1805 }
1806
1807 /*
1808  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1809  *
1810  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1811  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1812  * on the runqueue and wakes it.
1813  */
1814 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1815 {
1816         unsigned long flags;
1817         struct rq *rq;
1818
1819         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1820 #ifdef CONFIG_SMP
1821         /*
1822          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1823          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1824          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1825          */
1826         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1827 #endif
1828
1829         rq = __task_rq_lock(p);
1830         activate_task(rq, p, 0);
1831         p->on_rq = 1;
1832         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1833         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1834 #ifdef CONFIG_SMP
1835         if (p->sched_class->task_woken)
1836                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1837 #endif
1838         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1839 }
1840
1841 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1842
1843 /**
1844  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1845  * @notifier: notifier struct to register
1846  */
1847 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1848 {
1849         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1850 }
1851 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1852
1853 /**
1854  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1855  * @notifier: notifier struct to unregister
1856  *
1857  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1858  */
1859 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1860 {
1861         hlist_del(&notifier->link);
1862 }
1863 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1864
1865 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1866 {
1867         struct preempt_notifier *notifier;
1868         struct hlist_node *node;
1869
1870         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1871                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1872 }
1873
1874 static void
1875 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1876                                  struct task_struct *next)
1877 {
1878         struct preempt_notifier *notifier;
1879         struct hlist_node *node;
1880
1881         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1882                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1883 }
1884
1885 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1886
1887 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1888 {
1889 }
1890
1891 static void
1892 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1893                                  struct task_struct *next)
1894 {
1895 }
1896
1897 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1898
1899 /**
1900  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1901  * @rq: the runqueue preparing to switch
1902  * @prev: the current task that is being switched out
1903  * @next: the task we are going to switch to.
1904  *
1905  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1906  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1907  * switch.
1908  *
1909  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1910  * hooks.
1911  */
1912 static inline void
1913 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1914                     struct task_struct *next)
1915 {
1916         sched_info_switch(prev, next);
1917         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1918         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1919         prepare_lock_switch(rq, next);
1920         prepare_arch_switch(next);
1921         trace_sched_switch(prev, next);
1922 }
1923
1924 /**
1925  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1926  * @rq: runqueue associated with task-switch
1927  * @prev: the thread we just switched away from.
1928  *
1929  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1930  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1931  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1932  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1933  *
1934  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1935  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1936  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1937  * details.)
1938  */
1939 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1940         __releases(rq->lock)
1941 {
1942         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1943         long prev_state;
1944
1945         rq->prev_mm = NULL;
1946
1947         /*
1948          * A task struct has one reference for the use as "current".
1949          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1950          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1951          * the scheduled task must drop that reference.
1952          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1953          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1954          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1955          * be dropped twice.
1956          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1957          */
1958         prev_state = prev->state;
1959         finish_arch_switch(prev);
1960 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1961         local_irq_disable();
1962 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1963         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1964 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1965         local_irq_enable();
1966 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1967         finish_lock_switch(rq, prev);
1968         finish_arch_post_lock_switch();
1969
1970         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1971         if (mm)
1972                 mmdrop(mm);
1973         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1974                 /*
1975                  * Remove function-return probe instances associated with this
1976                  * task and put them back on the free list.
1977                  */
1978                 kprobe_flush_task(prev);
1979                 put_task_struct(prev);
1980         }
1981 }
1982
1983 #ifdef CONFIG_SMP
1984
1985 /* assumes rq->lock is held */
1986 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1987 {
1988         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1989                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1990 }
1991
1992 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1993 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1994 {
1995         if (rq->post_schedule) {
1996                 unsigned long flags;
1997
1998                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1999                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2000                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2001                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2002
2003                 rq->post_schedule = 0;
2004         }
2005 }
2006
2007 #else
2008
2009 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2010 {
2011 }
2012
2013 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2014 {
2015 }
2016
2017 #endif
2018
2019 /**
2020  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2021  * @prev: the thread we just switched away from.
2022  */
2023 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2024         __releases(rq->lock)
2025 {
2026         struct rq *rq = this_rq();
2027
2028         finish_task_switch(rq, prev);
2029
2030         /*
2031          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2032          * task_switch?
2033          */
2034         post_schedule(rq);
2035
2036 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2037         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2038         preempt_enable();
2039 #endif
2040         if (current->set_child_tid)
2041                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2042 }
2043
2044 /*
2045  * context_switch - switch to the new MM and the new
2046  * thread's register state.
2047  */
2048 static inline void
2049 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2050                struct task_struct *next)
2051 {
2052         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2053
2054         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2055
2056         mm = next->mm;
2057         oldmm = prev->active_mm;
2058         /*
2059          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2060          * combine the page table reload and the switch backend into
2061          * one hypercall.
2062          */
2063         arch_start_context_switch(prev);
2064
2065         if (!mm) {
2066                 next->active_mm = oldmm;
2067                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2068                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2069         } else
2070                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2071
2072         if (!prev->mm) {
2073                 prev->active_mm = NULL;
2074                 rq->prev_mm = oldmm;
2075         }
2076         /*
2077          * Since the runqueue lock will be released by the next
2078          * task (which is an invalid locking op but in the case
2079          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2080          * do an early lockdep release here:
2081          */
2082 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2083         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2084 #endif
2085
2086         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2087         rcu_switch_from(prev);
2088         switch_to(prev, next, prev);
2089
2090         barrier();
2091         /*
2092          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2093          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2094          * frame will be invalid.
2095          */
2096         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2097 }
2098
2099 /*
2100  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2101  *
2102  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2103  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2104  * number of context switches performed since bootup.
2105  */
2106 unsigned long nr_running(void)
2107 {
2108         unsigned long i, sum = 0;
2109
2110         for_each_online_cpu(i)
2111                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2112
2113         return sum;
2114 }
2115
2116 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2117 {
2118         unsigned long i, sum = 0;
2119
2120         for_each_possible_cpu(i)
2121                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2122
2123         /*
2124          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2125          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2126          */
2127         if (unlikely((long)sum < 0))
2128                 sum = 0;
2129
2130         return sum;
2131 }
2132
2133 unsigned long long nr_context_switches(void)
2134 {
2135         int i;
2136         unsigned long long sum = 0;
2137
2138         for_each_possible_cpu(i)
2139                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2140
2141         return sum;
2142 }
2143
2144 unsigned long nr_iowait(void)
2145 {
2146         unsigned long i, sum = 0;
2147
2148         for_each_possible_cpu(i)
2149                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2150
2151         return sum;
2152 }
2153
2154 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2155 {
2156         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2157         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2158 }
2159
2160 unsigned long this_cpu_load(void)
2161 {
2162         struct rq *this = this_rq();
2163         return this->cpu_load[0];
2164 }
2165
2166
2167 /* Variables and functions for calc_load */
2168 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2169 static unsigned long calc_load_update;
2170 unsigned long avenrun[3];
2171 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2172
2173 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2174 {
2175         long nr_active, delta = 0;
2176
2177         nr_active = this_rq->nr_running;
2178         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2179
2180         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2181                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2182                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2183         }
2184
2185         return delta;
2186 }
2187
2188 static unsigned long
2189 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2190 {
2191         load *= exp;
2192         load += active * (FIXED_1 - exp);
2193         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2194         return load >> FSHIFT;
2195 }
2196
2197 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2198 /*
2199  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2200  *
2201  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2202  */
2203 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2204
2205 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2206 {
2207         long delta;
2208
2209         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2210         if (delta)
2211                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2212 }
2213
2214 static long calc_load_fold_idle(void)
2215 {
2216         long delta = 0;
2217
2218         /*
2219          * Its got a race, we don't care...
2220          */
2221         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2222                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2223
2224         return delta;
2225 }
2226
2227 /**
2228  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2229  *
2230  * @x:         base of the power
2231  * @frac_bits: fractional bits of @x
2232  * @n:         power to raise @x to.
2233  *
2234  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2235  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2236  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2237  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2238  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2239  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2240  * vector.
2241  */
2242 static unsigned long
2243 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2244 {
2245         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2246
2247         if (n) for (;;) {
2248                 if (n & 1) {
2249                         result *= x;
2250                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2251                         result >>= frac_bits;
2252                 }
2253                 n >>= 1;
2254                 if (!n)
2255                         break;
2256                 x *= x;
2257                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2258                 x >>= frac_bits;
2259         }
2260
2261         return result;
2262 }
2263
2264 /*
2265  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2266  *
2267  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2268  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2269  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2270  *
2271  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2272  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2273  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2274  *
2275  *  ...
2276  *
2277  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2278  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2279  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2280  *
2281  * [1] application of the geometric series:
2282  *
2283  *              n         1 - x^(n+1)
2284  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2285  *             i=0          1 - x
2286  */
2287 static unsigned long
2288 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2289             unsigned long active, unsigned int n)
2290 {
2291
2292         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2293 }
2294
2295 /*
2296  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2297  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2298  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2299  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2300  *
2301  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2302  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2303  */
2304 static void calc_global_nohz(void)
2305 {
2306         long delta, active, n;
2307
2308         /*
2309          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
2310          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
2311          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
2312          * due to NO_HZ.
2313          */
2314         delta = calc_load_fold_idle();
2315         if (delta)
2316                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2317
2318         /*
2319          * It could be the one fold was all it took, we done!
2320          */
2321         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2322                 return;
2323
2324         /*
2325          * Catch-up, fold however many we are behind still
2326          */
2327         delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2328         n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2329
2330         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2331         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2332
2333         avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2334         avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2335         avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2336
2337         calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2338 }
2339 #else
2340 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2341 {
2342 }
2343
2344 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2345 {
2346         return 0;
2347 }
2348
2349 static void calc_global_nohz(void)
2350 {
2351 }
2352 #endif
2353
2354 /**
2355  * get_avenrun - get the load average array
2356  * @loads:      pointer to dest load array
2357  * @offset:     offset to add
2358  * @shift:      shift count to shift the result left
2359  *
2360  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2361  */
2362 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2363 {
2364         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2365         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2366         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2367 }
2368
2369 /*
2370  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2371  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2372  */
2373 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2374 {
2375         long active;
2376
2377         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2378                 return;
2379
2380         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2381         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2382
2383         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2384         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2385         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2386
2387         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2388
2389         /*
2390          * Account one period with whatever state we found before
2391          * folding in the nohz state and ageing the entire idle period.
2392          *
2393          * This avoids loosing a sample when we go idle between 
2394          * calc_load_account_active() (10 ticks ago) and now and thus
2395          * under-accounting.
2396          */
2397         calc_global_nohz();
2398 }
2399
2400 /*
2401  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2402  * active count.
2403  */
2404 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2405 {
2406         long delta;
2407
2408         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2409                 return;
2410
2411         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2412         delta += calc_load_fold_idle();
2413         if (delta)
2414                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2415
2416         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2417 }
2418
2419 /*
2420  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2421  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2422  *
2423  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2424  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2425  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2426  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2427  *
2428  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2429  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2430  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2431  *
2432  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2433  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2434  * particular idx is approximated to be zero.
2435  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2436  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2437  * based on 128 point scale.
2438  * Example:
2439  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2440  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2441  *
2442  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2443  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2444  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2445  */
2446 #define DEGRADE_SHIFT           7
2447 static const unsigned char
2448                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2449 static const unsigned char
2450                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2451                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2452                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2453                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2454                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2455                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2456
2457 /*
2458  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2459  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2460  * adding any new load.
2461  */
2462 static unsigned long
2463 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2464 {
2465         int j = 0;
2466
2467         if (!missed_updates)
2468                 return load;
2469
2470         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2471                 return 0;
2472
2473         if (idx == 1)
2474                 return load >> missed_updates;
2475
2476         while (missed_updates) {
2477                 if (missed_updates % 2)
2478                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2479
2480                 missed_updates >>= 1;
2481                 j++;
2482         }
2483         return load;
2484 }
2485
2486 /*
2487  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2488  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2489  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2490  */
2491 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2492 {
2493         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2494         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2495         unsigned long pending_updates;
2496         int i, scale;
2497
2498         this_rq->nr_load_updates++;
2499
2500         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2501         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2502                 return;
2503
2504         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2505         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2506
2507         /* Update our load: */
2508         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2509         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2510                 unsigned long old_load, new_load;
2511
2512                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2513
2514                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2515                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2516                 new_load = this_load;
2517                 /*
2518                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2519                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2520                  * example.
2521                  */
2522                 if (new_load > old_load)
2523                         new_load += scale - 1;
2524
2525                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2526         }
2527
2528         sched_avg_update(this_rq);
2529 }
2530
2531 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2532 {
2533         update_cpu_load(this_rq);
2534
2535         calc_load_account_active(this_rq);
2536 }
2537
2538 #ifdef CONFIG_SMP
2539
2540 /*
2541  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2542  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2543  */
2544 void sched_exec(void)
2545 {
2546         struct task_struct *p = current;
2547         unsigned long flags;
2548         int dest_cpu;
2549
2550         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2551         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2552         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2553                 goto unlock;
2554
2555         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2556                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2557
2558                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2559                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2560                 return;
2561         }
2562 unlock:
2563         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2564 }
2565
2566 #endif
2567
2568 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2569 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2570
2571 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2572 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2573
2574 /*
2575  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2576  * @p in case that task is currently running.
2577  *
2578  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2579  */
2580 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2581 {
2582         u64 ns = 0;
2583
2584         if (task_current(rq, p)) {
2585                 update_rq_clock(rq);
2586                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2587                 if ((s64)ns < 0)
2588                         ns = 0;
2589         }
2590
2591         return ns;
2592 }
2593
2594 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2595 {
2596         unsigned long flags;
2597         struct rq *rq;
2598         u64 ns = 0;
2599
2600         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2601         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2602         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2603
2604         return ns;
2605 }
2606
2607 /*
2608  * Return accounted runtime for the task.
2609  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2610  * pending runtime that have not been accounted yet.
2611  */
2612 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2613 {
2614         unsigned long flags;
2615         struct rq *rq;
2616         u64 ns = 0;
2617
2618         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2619         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2620         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2621
2622         return ns;
2623 }
2624
2625 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2626 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2627 struct cpuacct root_cpuacct;
2628 #endif
2629
2630 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2631                                             u64 tmp)
2632 {
2633 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2634         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2635         struct cpuacct *ca;
2636 #endif
2637         /*
2638          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2639          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2640          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2641          *
2642          */
2643         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2644
2645 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2646         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2647                 return;
2648
2649         rcu_read_lock();
2650         ca = task_ca(p);
2651         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2652                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2653                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2654                 ca = parent_ca(ca);
2655         }
2656         rcu_read_unlock();
2657 #endif
2658 }
2659
2660
2661 /*
2662  * Account user cpu time to a process.
2663  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2664  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2665  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2666  */
2667 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2668                        cputime_t cputime_scaled)
2669 {
2670         int index;
2671
2672         /* Add user time to process. */
2673         p->utime += cputime;
2674         p->utimescaled += cputime_scaled;
2675         account_group_user_time(p, cputime);
2676
2677         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2678
2679         /* Add user time to cpustat. */
2680         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2681
2682         /* Account for user time used */
2683         acct_update_integrals(p);
2684 }
2685
2686 /*
2687  * Account guest cpu time to a process.
2688  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2689  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2690  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2691  */
2692 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2693                                cputime_t cputime_scaled)
2694 {
2695         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2696
2697         /* Add guest time to process. */
2698         p->utime += cputime;
2699         p->utimescaled += cputime_scaled;
2700         account_group_user_time(p, cputime);
2701         p->gtime += cputime;
2702
2703         /* Add guest time to cpustat. */
2704         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2705                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
2706                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
2707         } else {
2708                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
2709                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
2710         }
2711 }
2712
2713 /*
2714  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2715  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2716  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2717  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2718  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2719  */
2720 static inline
2721 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2722                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2723 {
2724         /* Add system time to process. */
2725         p->stime += cputime;
2726         p->stimescaled += cputime_scaled;
2727         account_group_system_time(p, cputime);
2728
2729         /* Add system time to cpustat. */
2730         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2731
2732         /* Account for system time used */
2733         acct_update_integrals(p);
2734 }
2735
2736 /*
2737  * Account system cpu time to a process.
2738  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2739  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2740  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2741  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2742  */
2743 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2744                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2745 {
2746         int index;
2747
2748         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2749                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2750                 return;
2751         }
2752
2753         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2754                 index = CPUTIME_IRQ;
2755         else if (in_serving_softirq())
2756                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2757         else
2758                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2759
2760         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2761 }
2762
2763 /*
2764  * Account for involuntary wait time.
2765  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2766  */
2767 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2768 {
2769         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2770
2771         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
2772 }
2773
2774 /*
2775  * Account for idle time.
2776  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2777  */
2778 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2779 {
2780         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2781         struct rq *rq = this_rq();
2782
2783         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2784                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2785         else
2786                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2787 }
2788
2789 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2790 {
2791 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2792         if (static_key_false(&paravirt_steal_enabled)) {
2793                 u64 steal, st = 0;
2794
2795                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2796                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2797
2798                 st = steal_ticks(steal);
2799                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2800
2801                 account_steal_time(st);
2802                 return st;
2803         }
2804 #endif
2805         return false;
2806 }
2807
2808 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2809
2810 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2811 /*
2812  * Account a tick to a process and cpustat
2813  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2814  * @user_tick: is the tick from userspace
2815  * @rq: the pointer to rq
2816  *
2817  * Tick demultiplexing follows the order
2818  * - pending hardirq update
2819  * - pending softirq update
2820  * - user_time
2821  * - idle_time
2822  * - system time
2823  *   - check for guest_time
2824  *   - else account as system_time
2825  *
2826  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2827  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2828  * opportunity to update it solely in system time.
2829  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2830  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2831  */
2832 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2833                                                 struct rq *rq)
2834 {
2835         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2836         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2837
2838         if (steal_account_process_tick())
2839                 return;
2840
2841         if (irqtime_account_hi_update()) {
2842                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2843         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2844                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2845         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2846                 /*
2847                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2848                  * So, we have to handle it separately here.
2849                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2850                  */
2851                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2852                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2853         } else if (user_tick) {
2854                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2855         } else if (p == rq->idle) {
2856                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2857         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2858                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2859         } else {
2860                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2861                                         CPUTIME_SYSTEM);
2862         }
2863 }
2864
2865 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2866 {
2867         int i;
2868         struct rq *rq = this_rq();
2869
2870         for (i = 0; i < ticks; i++)
2871                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
2872 }
2873 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2874 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
2875 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2876                                                 struct rq *rq) {}
2877 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2878
2879 /*
2880  * Account a single tick of cpu time.
2881  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2882  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
2883  */
2884 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
2885 {
2886         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2887         struct rq *rq = this_rq();
2888
2889         if (sched_clock_irqtime) {
2890                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
2891                 return;
2892         }
2893
2894         if (steal_account_process_tick())
2895                 return;
2896
2897         if (user_tick)
2898                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2899         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
2900                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
2901                                     one_jiffy_scaled);
2902         else
2903                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2904 }
2905
2906 /*
2907  * Account multiple ticks of steal time.
2908  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2909  * @ticks: number of stolen ticks
2910  */
2911 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
2912 {
2913         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2914 }
2915
2916 /*
2917  * Account multiple ticks of idle time.
2918  * @ticks: number of stolen ticks
2919  */
2920 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
2921 {
2922
2923         if (sched_clock_irqtime) {
2924                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
2925                 return;
2926         }
2927
2928         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2929 }
2930
2931 #endif
2932
2933 /*
2934  * Use precise platform statistics if available:
2935  */
2936 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2937 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2938 {
2939         *ut = p->utime;
2940         *st = p->stime;
2941 }
2942
2943 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2944 {
2945         struct task_cputime cputime;
2946
2947         thread_group_cputime(p, &cputime);
2948
2949         *ut = cputime.utime;
2950         *st = cputime.stime;
2951 }
2952 #else
2953
2954 #ifndef nsecs_to_cputime
2955 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
2956 #endif
2957
2958 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2959 {
2960         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
2961
2962         /*
2963          * Use CFS's precise accounting:
2964          */
2965         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
2966
2967         if (total) {
2968                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2969
2970                 temp *= (__force u64) utime;
2971                 do_div(temp, (__force u32) total);
2972                 utime = (__force cputime_t) temp;
2973         } else
2974                 utime = rtime;
2975
2976         /*
2977          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
2978          */
2979         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
2980         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
2981
2982         *ut = p->prev_utime;
2983         *st = p->prev_stime;
2984 }
2985
2986 /*
2987  * Must be called with siglock held.
2988  */
2989 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2990 {
2991         struct signal_struct *sig = p->signal;
2992         struct task_cputime cputime;
2993         cputime_t rtime, utime, total;
2994
2995         thread_group_cputime(p, &cputime);
2996
2997         total = cputime.utime + cputime.stime;
2998         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
2999
3000         if (total) {
3001                 u64 temp = (__force u64) rtime;
3002
3003                 temp *= (__force u64) cputime.utime;
3004                 do_div(temp, (__force u32) total);
3005                 utime = (__force cputime_t) temp;
3006         } else
3007                 utime = rtime;
3008
3009         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3010         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
3011
3012         *ut = sig->prev_utime;
3013         *st = sig->prev_stime;
3014 }
3015 #endif
3016
3017 /*
3018  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3019  * We call it with interrupts disabled.
3020  */
3021 void scheduler_tick(void)
3022 {
3023         int cpu = smp_processor_id();
3024         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3025         struct task_struct *curr = rq->curr;
3026
3027         sched_clock_tick();
3028
3029         raw_spin_lock(&rq->lock);
3030         update_rq_clock(rq);
3031         update_cpu_load_active(rq);
3032         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3033         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3034
3035         perf_event_task_tick();
3036
3037 #ifdef CONFIG_SMP
3038         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3039         trigger_load_balance(rq, cpu);
3040 #endif
3041 }
3042
3043 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3044 {
3045         if (in_lock_functions(addr)) {
3046                 addr = CALLER_ADDR2;
3047                 if (in_lock_functions(addr))
3048                         addr = CALLER_ADDR3;
3049         }
3050         return addr;
3051 }
3052
3053 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3054                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3055
3056 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3057 {
3058 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3059         /*
3060          * Underflow?
3061          */
3062         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3063                 return;
3064 #endif
3065         preempt_count() += val;
3066 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3067         /*
3068          * Spinlock count overflowing soon?
3069          */
3070         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3071                                 PREEMPT_MASK - 10);
3072 #endif
3073         if (preempt_count() == val)
3074                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3075 }
3076 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3077
3078 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3079 {
3080 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3081         /*
3082          * Underflow?
3083          */
3084         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3085                 return;
3086         /*
3087          * Is the spinlock portion underflowing?
3088          */
3089         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3090                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3091                 return;
3092 #endif
3093
3094         if (preempt_count() == val)
3095                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3096         preempt_count() -= val;
3097 }
3098 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3099
3100 #endif
3101
3102 /*
3103  * Print scheduling while atomic bug:
3104  */
3105 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3106 {
3107         if (oops_in_progress)
3108                 return;
3109
3110         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3111                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3112
3113         debug_show_held_locks(prev);
3114         print_modules();
3115         if (irqs_disabled())
3116                 print_irqtrace_events(prev);
3117         dump_stack();
3118 }
3119
3120 /*
3121  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3122  */
3123 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3124 {
3125         /*
3126          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3127          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3128          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3129          */
3130         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3131                 __schedule_bug(prev);
3132         rcu_sleep_check();
3133
3134         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3135
3136         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3137 }
3138
3139 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3140 {
3141         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3142                 update_rq_clock(rq);
3143         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3144 }
3145
3146 /*
3147  * Pick up the highest-prio task:
3148  */
3149 static inline struct task_struct *
3150 pick_next_task(struct rq *rq)
3151 {
3152         const struct sched_class *class;
3153         struct task_struct *p;
3154
3155         /*
3156          * Optimization: we know that if all tasks are in
3157          * the fair class we can call that function directly:
3158          */
3159         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3160                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3161                 if (likely(p))
3162                         return p;
3163         }
3164
3165         for_each_class(class) {
3166                 p = class->pick_next_task(rq);
3167                 if (p)
3168                         return p;
3169         }
3170
3171         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3172 }
3173
3174 /*
3175  * __schedule() is the main scheduler function.
3176  */
3177 static void __sched __schedule(void)
3178 {
3179         struct task_struct *prev, *next;
3180         unsigned long *switch_count;
3181         struct rq *rq;
3182         int cpu;
3183
3184 need_resched:
3185         preempt_disable();
3186         cpu = smp_processor_id();
3187         rq = cpu_rq(cpu);
3188         rcu_note_context_switch(cpu);
3189         prev = rq->curr;
3190
3191         schedule_debug(prev);
3192
3193         if (sched_feat(HRTICK))
3194                 hrtick_clear(rq);
3195
3196         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3197
3198         switch_count = &prev->nivcsw;
3199         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3200                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3201                         prev->state = TASK_RUNNING;
3202                 } else {
3203                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3204                         prev->on_rq = 0;
3205
3206                         /*
3207                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3208                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3209                          * concurrency.
3210                          */
3211                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3212                                 struct task_struct *to_wakeup;
3213
3214                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3215                                 if (to_wakeup)
3216                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3217                         }
3218                 }
3219                 switch_count = &prev->nvcsw;
3220         }
3221
3222         pre_schedule(rq, prev);
3223
3224         if (unlikely(!rq->nr_running))
3225                 idle_balance(cpu, rq);
3226
3227         put_prev_task(rq, prev);
3228         next = pick_next_task(rq);
3229         clear_tsk_need_resched(prev);
3230         rq->skip_clock_update = 0;
3231
3232         if (likely(prev != next)) {
3233                 rq->nr_switches++;
3234                 rq->curr = next;
3235                 ++*switch_count;
3236
3237                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3238                 /*
3239                  * The context switch have flipped the stack from under us
3240                  * and restored the local variables which were saved when
3241                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3242                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3243                  */
3244                 cpu = smp_processor_id();
3245                 rq = cpu_rq(cpu);
3246         } else
3247                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3248
3249         post_schedule(rq);
3250
3251         sched_preempt_enable_no_resched();
3252         if (need_resched())
3253                 goto need_resched;
3254 }
3255
3256 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3257 {
3258         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3259                 return;
3260         /*
3261          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3262          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3263          */
3264         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3265                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3266 }
3267
3268 asmlinkage void __sched schedule(void)
3269 {
3270         struct task_struct *tsk = current;
3271
3272         sched_submit_work(tsk);
3273         __schedule();
3274 }
3275 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3276
3277 /**
3278  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3279  *
3280  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3281  */
3282 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3283 {
3284         sched_preempt_enable_no_resched();
3285         schedule();
3286         preempt_disable();
3287 }
3288
3289 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3290
3291 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3292 {
3293         if (lock->owner != owner)
3294                 return false;
3295
3296         /*
3297          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3298          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3299          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3300          * ensures the memory stays valid.
3301          */
3302         barrier();
3303
3304         return owner->on_cpu;
3305 }
3306
3307 /*
3308  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3309  * access and not reliable.
3310  */
3311 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3312 {
3313         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3314                 return 0;
3315
3316         rcu_read_lock();
3317         while (owner_running(lock, owner)) {
3318                 if (need_resched())
3319                         break;
3320
3321                 arch_mutex_cpu_relax();
3322         }
3323         rcu_read_unlock();
3324
3325         /*
3326          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3327          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3328          * success only when lock->owner is NULL.
3329          */
3330         return lock->owner == NULL;
3331 }
3332 #endif
3333
3334 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3335 /*
3336  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3337  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3338  * occur there and call schedule directly.
3339  */
3340 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3341 {
3342         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3343
3344         /*
3345          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3346          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3347          */
3348         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3349                 return;
3350
3351         do {
3352                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3353                 __schedule();
3354                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3355
3356                 /*
3357                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3358                  * between schedule and now.
3359                  */
3360                 barrier();
3361         } while (need_resched());
3362 }
3363 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3364
3365 /*
3366  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3367  * off of irq context.
3368  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3369  * protect us against recursive calling from irq.
3370  */
3371 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3372 {
3373         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3374
3375         /* Catch callers which need to be fixed */
3376         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3377
3378         do {
3379                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3380                 local_irq_enable();
3381                 __schedule();
3382                 local_irq_disable();
3383                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3384
3385                 /*
3386                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3387                  * between schedule and now.
3388                  */
3389                 barrier();
3390         } while (need_resched());
3391 }
3392
3393 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3394
3395 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3396                           void *key)
3397 {
3398         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3399 }
3400 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3401
3402 /*
3403  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3404  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3405  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3406  *
3407  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3408  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3409  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3410  */
3411 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3412                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3413 {
3414         wait_queue_t *curr, *next;
3415
3416         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3417                 unsigned flags = curr->flags;
3418
3419                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3420                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3421                         break;
3422         }
3423 }
3424
3425 /**
3426  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3427  * @q: the waitqueue
3428  * @mode: which threads
3429  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3430  * @key: is directly passed to the wakeup function
3431  *
3432  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3433  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3434  */
3435 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3436                         int nr_exclusive, void *key)
3437 {
3438         unsigned long flags;
3439
3440         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3441         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3442         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3443 }
3444 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3445
3446 /*
3447  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3448  */
3449 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3450 {
3451         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3452 }
3453 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3454
3455 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3456 {
3457         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3458 }
3459 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3460
3461 /**
3462  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3463  * @q: the waitqueue
3464  * @mode: which threads
3465  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3466  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3467  *
3468  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3469  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3470  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3471  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3472  *
3473  * On UP it can prevent extra preemption.
3474  *
3475  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3476  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3477  */
3478 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3479                         int nr_exclusive, void *key)
3480 {
3481         unsigned long flags;
3482         int wake_flags = WF_SYNC;
3483
3484         if (unlikely(!q))
3485                 return;
3486
3487         if (unlikely(!nr_exclusive))
3488                 wake_flags = 0;
3489
3490         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3491         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3492         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3493 }
3494 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3495
3496 /*
3497  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3498  */
3499 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3500 {
3501         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3502 }
3503 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3504
3505 /**
3506  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3507  * @x:  holds the state of this particular completion
3508  *
3509  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3510  * awakened in the same order in which they were queued.
3511  *
3512  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3513  *
3514  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3515  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3516  */
3517 void complete(struct completion *x)
3518 {
3519         unsigned long flags;
3520
3521         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3522         x->done++;
3523         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3524         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3525 }
3526 EXPORT_SYMBOL(complete);
3527
3528 /**
3529  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3530  * @x:  holds the state of this particular completion
3531  *
3532  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3533  *
3534  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3535  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3536  */
3537 void complete_all(struct completion *x)
3538 {
3539         unsigned long flags;
3540
3541         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3542         x->done += UINT_MAX/2;
3543         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3544         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3545 }
3546 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3547
3548 static inline long __sched
3549 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3550 {
3551         if (!x->done) {
3552                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3553
3554                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3555                 do {
3556                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3557                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3558                                 break;
3559                         }
3560                         __set_current_state(state);
3561                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3562                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3563                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3564                 } while (!x->done && timeout);
3565                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3566                 if (!x->done)
3567                         return timeout;
3568         }
3569         x->done--;
3570         return timeout ?: 1;
3571 }
3572
3573 static long __sched
3574 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3575 {
3576         might_sleep();
3577
3578         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3579         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3580         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3581         return timeout;
3582 }
3583
3584 /**
3585  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3586  * @x:  holds the state of this particular completion
3587  *
3588  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3589  * interruptible and there is no timeout.
3590  *
3591  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3592  * and interrupt capability. Also see complete().
3593  */
3594 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3595 {
3596         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3597 }
3598 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3599
3600 /**
3601  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3602  * @x:  holds the state of this particular completion
3603  * @timeout:  timeout value in jiffies
3604  *
3605  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3606  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3607  * interruptible.
3608  *
3609  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3610  * jiffies left till timeout) if completed.
3611  */
3612 unsigned long __sched
3613 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3614 {
3615         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3616 }
3617 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3618
3619 /**
3620  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3621  * @x:  holds the state of this particular completion
3622  *
3623  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3624  * interruptible.
3625  *
3626  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3627  */
3628 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3629 {
3630         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3631         if (t == -ERESTARTSYS)
3632                 return t;
3633         return 0;
3634 }
3635 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3636
3637 /**
3638  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3639  * @x:  holds the state of this particular completion
3640  * @timeout:  timeout value in jiffies
3641  *
3642  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3643  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3644  *
3645  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3646  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3647  */
3648 long __sched
3649 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3650                                           unsigned long timeout)
3651 {
3652         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3653 }
3654 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3655
3656 /**
3657  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3658  * @x:  holds the state of this particular completion
3659  *
3660  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3661  * interrupted by a kill signal.
3662  *
3663  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3664  */
3665 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3666 {
3667         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3668         if (t == -ERESTARTSYS)
3669                 return t;
3670         return 0;
3671 }
3672 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3673
3674 /**
3675  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3676  * @x:  holds the state of this particular completion
3677  * @timeout:  timeout value in jiffies
3678  *
3679  * This waits for either a completion of a specific task to be
3680  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3681  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3682  *
3683  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3684  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3685  */
3686 long __sched
3687 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3688                                      unsigned long timeout)
3689 {
3690         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3691 }
3692 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3693
3694 /**
3695  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3696  *      @x:     completion structure
3697  *
3698  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3699  *               1 if a decrement succeeded.
3700  *
3701  *      If a completion is being used as a counting completion,
3702  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3703  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3704  *      is protecting is not available.
3705  */
3706 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3707 {
3708         unsigned long flags;
3709         int ret = 1;
3710
3711         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3712         if (!x->done)
3713                 ret = 0;
3714         else
3715                 x->done--;
3716         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3717         return ret;
3718 }
3719 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3720
3721 /**
3722  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3723  *      @x:     completion structure
3724  *
3725  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3726  *               1 if there are no waiters.
3727  *
3728  */
3729 bool completion_done(struct completion *x)
3730 {
3731         unsigned long flags;
3732         int ret = 1;
3733
3734         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3735         if (!x->done)
3736                 ret = 0;
3737         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3738         return ret;
3739 }
3740 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3741
3742 static long __sched
3743 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3744 {
3745         unsigned long flags;
3746         wait_queue_t wait;
3747
3748         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3749
3750         __set_current_state(state);
3751
3752         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3753         __add_wait_queue(q, &wait);
3754         spin_unlock(&q->lock);
3755         timeout = schedule_timeout(timeout);
3756         spin_lock_irq(&q->lock);
3757         __remove_wait_queue(q, &wait);
3758         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3759
3760         return timeout;
3761 }
3762
3763 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3764 {
3765         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3766 }
3767 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3768
3769 long __sched
3770 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3771 {
3772         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3773 }
3774 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3775
3776 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3777 {
3778         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3779 }
3780 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3781
3782 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3783 {
3784         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3785 }
3786 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3787
3788 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3789
3790 /*
3791  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3792  * @p: task
3793  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3794  *
3795  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3796  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3797  *
3798  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3799  */
3800 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3801 {
3802         int oldprio, on_rq, running;
3803         struct rq *rq;
3804         const struct sched_class *prev_class;
3805
3806         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3807
3808         rq = __task_rq_lock(p);
3809
3810         /*
3811          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3812          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3813          *
3814          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3815          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3816          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3817          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3818          * with interrupts disabled and will complete the lock
3819          * protected section without being interrupted. So there is no
3820          * real need to boost.
3821          */
3822         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3823                 WARN_ON(p != rq->curr);
3824                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3825                 goto out_unlock;
3826         }
3827
3828         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3829         oldprio = p->prio;
3830         prev_class = p->sched_class;
3831         on_rq = p->on_rq;
3832         running = task_current(rq, p);
3833         if (on_rq)
3834                 dequeue_task(rq, p, 0);
3835         if (running)
3836                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3837
3838         if (rt_prio(prio))
3839                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3840         else
3841                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3842
3843         p->prio = prio;
3844
3845         if (running)
3846                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3847         if (on_rq)
3848                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3849
3850         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3851 out_unlock:
3852         __task_rq_unlock(rq);
3853 }
3854 #endif
3855 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3856 {
3857         int old_prio, delta, on_rq;
3858         unsigned long flags;
3859         struct rq *rq;
3860
3861         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3862                 return;
3863         /*
3864          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3865          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3866          */
3867         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3868         /*
3869          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3870          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3871          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3872          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3873          */
3874         if (task_has_rt_policy(p)) {
3875                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3876                 goto out_unlock;
3877         }
3878         on_rq = p->on_rq;
3879         if (on_rq)
3880                 dequeue_task(rq, p, 0);
3881
3882         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3883         set_load_weight(p);
3884         old_prio = p->prio;
3885         p->prio = effective_prio(p);
3886         delta = p->prio - old_prio;
3887
3888         if (on_rq) {
3889                 enqueue_task(rq, p, 0);
3890                 /*
3891                  * If the task increased its priority or is running and
3892                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3893                  */
3894                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3895                         resched_task(rq->curr);
3896         }
3897 out_unlock:
3898         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3899 }
3900 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3901
3902 /*
3903  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3904  * @p: task
3905  * @nice: nice value
3906  */
3907 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3908 {
3909         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3910         int nice_rlim = 20 - nice;
3911
3912         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3913                 capable(CAP_SYS_NICE));
3914 }
3915
3916 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3917
3918 /*
3919  * sys_nice - change the priority of the current process.
3920  * @increment: priority increment
3921  *
3922  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3923  * does similar things.
3924  */
3925 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3926 {
3927         long nice, retval;
3928
3929         /*
3930          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3931          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3932          * and we have a single winner.
3933          */
3934         if (increment < -40)
3935                 increment = -40;
3936         if (increment > 40)
3937                 increment = 40;
3938
3939         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3940         if (nice < -20)
3941                 nice = -20;
3942         if (nice > 19)
3943                 nice = 19;
3944
3945         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3946                 return -EPERM;
3947
3948         retval = security_task_setnice(current, nice);
3949         if (retval)
3950                 return retval;
3951
3952         set_user_nice(current, nice);
3953         return 0;
3954 }
3955
3956 #endif
3957
3958 /**
3959  * task_prio - return the priority value of a given task.
3960  * @p: the task in question.
3961  *
3962  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3963  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3964  * around 0, value goes from -16 to +15.
3965  */
3966 int task_prio(const struct task_struct *p)
3967 {
3968         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3969 }
3970
3971 /**
3972  * task_nice - return the nice value of a given task.
3973  * @p: the task in question.
3974  */
3975 int task_nice(const struct task_struct *p)
3976 {
3977         return TASK_NICE(p);
3978 }
3979 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3980
3981 /**
3982  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3983  * @cpu: the processor in question.
3984  */
3985 int idle_cpu(int cpu)
3986 {
3987         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3988
3989         if (rq->curr != rq->idle)
3990                 return 0;
3991
3992         if (rq->nr_running)
3993                 return 0;
3994
3995 #ifdef CONFIG_SMP
3996         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3997                 return 0;
3998 #endif
3999
4000         return 1;
4001 }
4002
4003 /**
4004  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4005  * @cpu: the processor in question.
4006  */
4007 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4008 {
4009         return cpu_rq(cpu)->idle;
4010 }
4011
4012 /**
4013  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4014  * @pid: the pid in question.
4015  */
4016 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4017 {
4018         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4019 }
4020
4021 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4022 static void
4023 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4024 {
4025         p->policy = policy;
4026         p->rt_priority = prio;
4027         p->normal_prio = normal_prio(p);
4028         /* we are holding p->pi_lock already */
4029         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4030         if (rt_prio(p->prio))
4031                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4032         else
4033                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4034         set_load_weight(p);
4035 }
4036
4037 /*
4038  * check the target process has a UID that matches the current process's
4039  */
4040 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4041 {
4042         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4043         bool match;
4044
4045         rcu_read_lock();
4046         pcred = __task_cred(p);
4047         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4048                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4049                          cred->euid == pcred->uid);
4050         else
4051                 match = false;
4052         rcu_read_unlock();
4053         return match;
4054 }
4055
4056 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4057                                 const struct sched_param *param, bool user)
4058 {
4059         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4060         unsigned long flags;
4061         const struct sched_class *prev_class;
4062         struct rq *rq;
4063         int reset_on_fork;
4064
4065         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4066         BUG_ON(in_interrupt());
4067 recheck:
4068         /* double check policy once rq lock held */
4069         if (policy < 0) {
4070                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4071                 policy = oldpolicy = p->policy;
4072         } else {
4073                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4074                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4075
4076                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4077                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4078                                 policy != SCHED_IDLE)
4079                         return -EINVAL;
4080         }
4081
4082         /*
4083          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4084          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4085          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4086          */
4087         if (param->sched_priority < 0 ||
4088             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4089             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4090                 return -EINVAL;
4091         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4092                 return -EINVAL;
4093
4094         /*
4095          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4096          */
4097         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4098                 if (rt_policy(policy)) {
4099                         unsigned long rlim_rtprio =
4100                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4101
4102                         /* can't set/change the rt policy */
4103                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4104                                 return -EPERM;
4105
4106                         /* can't increase priority */
4107                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4108                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4109                                 return -EPERM;
4110                 }
4111
4112                 /*
4113                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4114                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4115                  */
4116                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4117                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4118                                 return -EPERM;
4119                 }
4120
4121                 /* can't change other user's priorities */
4122                 if (!check_same_owner(p))
4123                         return -EPERM;
4124
4125                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4126                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4127                         return -EPERM;
4128         }
4129
4130         if (user) {
4131                 retval = security_task_setscheduler(p);
4132                 if (retval)
4133                         return retval;
4134         }
4135
4136         /*
4137          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4138          * changing the priority of the task:
4139          *
4140          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4141          * runqueue lock must be held.
4142          */
4143         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4144
4145         /*
4146          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4147          */
4148         if (p == rq->stop) {
4149                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4150                 return -EINVAL;
4151         }
4152
4153         /*
4154          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4155          */
4156         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4157                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4158
4159                 __task_rq_unlock(rq);
4160                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4161                 return 0;
4162         }
4163
4164 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4165         if (user) {
4166                 /*
4167                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4168                  * assigned.
4169                  */
4170                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4171                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4172                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4173                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4174                         return -EPERM;
4175                 }
4176         }
4177 #endif
4178
4179         /* recheck policy now with rq lock held */
4180         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4181                 policy = oldpolicy = -1;
4182                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4183                 goto recheck;
4184         }
4185         on_rq = p->on_rq;
4186         running = task_current(rq, p);
4187         if (on_rq)
4188                 dequeue_task(rq, p, 0);
4189         if (running)
4190                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4191
4192         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4193
4194         oldprio = p->prio;
4195         prev_class = p->sched_class;
4196         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4197
4198         if (running)
4199                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4200         if (on_rq)
4201                 enqueue_task(rq, p, 0);
4202
4203         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4204         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4205
4206         rt_mutex_adjust_pi(p);
4207
4208         return 0;
4209 }
4210
4211 /**
4212  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4213  * @p: the task in question.
4214  * @policy: new policy.
4215  * @param: structure containing the new RT priority.
4216  *
4217  * NOTE that the task may be already dead.
4218  */
4219 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4220                        const struct sched_param *param)
4221 {
4222         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4223 }
4224 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4225
4226 /**
4227  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4228  * @p: the task in question.
4229  * @policy: new policy.
4230  * @param: structure containing the new RT priority.
4231  *
4232  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4233  * current context has permission.  For example, this is needed in
4234  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4235  * but our caller might not have that capability.
4236  */
4237 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4238                                const struct sched_param *param)
4239 {
4240         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4241 }
4242
4243 static int
4244 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4245 {
4246         struct sched_param lparam;
4247         struct task_struct *p;
4248         int retval;
4249
4250         if (!param || pid < 0)
4251                 return -EINVAL;
4252         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4253                 return -EFAULT;
4254
4255         rcu_read_lock();
4256         retval = -ESRCH;
4257         p = find_process_by_pid(pid);
4258         if (p != NULL)
4259                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4260         rcu_read_unlock();
4261
4262         return retval;
4263 }
4264
4265 /**
4266  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4267  * @pid: the pid in question.
4268  * @policy: new policy.
4269  * @param: structure containing the new RT priority.
4270  */
4271 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4272                 struct sched_param __user *, param)
4273 {
4274         /* negative values for policy are not valid */
4275         if (policy < 0)
4276                 return -EINVAL;
4277
4278         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4279 }
4280
4281 /**
4282  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4283  * @pid: the pid in question.
4284  * @param: structure containing the new RT priority.
4285  */
4286 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4287 {
4288         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4289 }
4290
4291 /**
4292  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4293  * @pid: the pid in question.
4294  */
4295 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4296 {
4297         struct task_struct *p;
4298         int retval;
4299
4300         if (pid < 0)
4301                 return -EINVAL;
4302
4303         retval = -ESRCH;
4304         rcu_read_lock();
4305         p = find_process_by_pid(pid);
4306         if (p) {
4307                 retval = security_task_getscheduler(p);
4308                 if (!retval)
4309                         retval = p->policy
4310                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4311         }
4312         rcu_read_unlock();
4313         return retval;
4314 }
4315
4316 /**
4317  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4318  * @pid: the pid in question.
4319  * @param: structure containing the RT priority.
4320  */
4321 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4322 {
4323         struct sched_param lp;
4324         struct task_struct *p;
4325         int retval;
4326
4327         if (!param || pid < 0)
4328                 return -EINVAL;
4329
4330         rcu_read_lock();
4331         p = find_process_by_pid(pid);
4332         retval = -ESRCH;
4333         if (!p)
4334                 goto out_unlock;
4335
4336         retval = security_task_getscheduler(p);
4337         if (retval)
4338                 goto out_unlock;
4339
4340         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4341         rcu_read_unlock();
4342
4343         /*
4344          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4345          */
4346         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4347
4348         return retval;
4349
4350 out_unlock:
4351         rcu_read_unlock();
4352         return retval;
4353 }
4354
4355 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4356 {
4357         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4358         struct task_struct *p;
4359         int retval;
4360
4361         get_online_cpus();
4362         rcu_read_lock();
4363
4364         p = find_process_by_pid(pid);
4365         if (!p) {
4366                 rcu_read_unlock();
4367                 put_online_cpus();
4368                 return -ESRCH;
4369         }
4370
4371         /* Prevent p going away */
4372         get_task_struct(p);
4373         rcu_read_unlock();
4374
4375         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4376                 retval = -ENOMEM;
4377                 goto out_put_task;
4378         }
4379         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4380                 retval = -ENOMEM;
4381                 goto out_free_cpus_allowed;
4382         }
4383         retval = -EPERM;
4384         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4385                 goto out_unlock;
4386
4387         retval = security_task_setscheduler(p);
4388         if (retval)
4389                 goto out_unlock;
4390
4391         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4392         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4393 again:
4394         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4395
4396         if (!retval) {
4397                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4398                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4399                         /*
4400                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4401                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4402                          * cpuset's cpus_allowed
4403                          */
4404                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4405                         goto again;
4406                 }
4407         }
4408 out_unlock:
4409         free_cpumask_var(new_mask);
4410 out_free_cpus_allowed:
4411         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4412 out_put_task:
4413         put_task_struct(p);
4414         put_online_cpus();
4415         return retval;
4416 }
4417
4418 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4419                              struct cpumask *new_mask)
4420 {
4421         if (len < cpumask_size())
4422                 cpumask_clear(new_mask);
4423         else if (len > cpumask_size())
4424                 len = cpumask_size();
4425
4426         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4427 }
4428
4429 /**
4430  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4431  * @pid: pid of the process
4432  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4433  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4434  */
4435 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4436                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4437 {
4438         cpumask_var_t new_mask;
4439         int retval;
4440
4441         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4442                 return -ENOMEM;
4443
4444         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4445         if (retval == 0)
4446                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4447         free_cpumask_var(new_mask);
4448         return retval;
4449 }
4450
4451 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4452 {
4453         struct task_struct *p;
4454         unsigned long flags;
4455         int retval;
4456
4457         get_online_cpus();
4458         rcu_read_lock();
4459
4460         retval = -ESRCH;
4461         p = find_process_by_pid(pid);
4462         if (!p)
4463                 goto out_unlock;
4464
4465         retval = security_task_getscheduler(p);
4466         if (retval)
4467                 goto out_unlock;
4468
4469         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4470         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4471         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4472
4473 out_unlock:
4474         rcu_read_unlock();
4475         put_online_cpus();
4476
4477         return retval;
4478 }
4479
4480 /**
4481  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4482  * @pid: pid of the process
4483  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4484  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4485  */
4486 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4487                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4488 {
4489         int ret;
4490         cpumask_var_t mask;
4491
4492         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4493                 return -EINVAL;
4494         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4495                 return -EINVAL;
4496
4497         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4498                 return -ENOMEM;
4499
4500         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4501         if (ret == 0) {
4502                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4503
4504                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4505                         ret = -EFAULT;
4506                 else
4507                         ret = retlen;
4508         }
4509         free_cpumask_var(mask);
4510
4511         return ret;
4512 }
4513
4514 /**
4515  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4516  *
4517  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4518  * other threads running on this CPU then this function will return.
4519  */
4520 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4521 {
4522         struct rq *rq = this_rq_lock();
4523
4524         schedstat_inc(rq, yld_count);
4525         current->sched_class->yield_task(rq);
4526
4527         /*
4528          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4529          * no need to preempt or enable interrupts:
4530          */
4531         __release(rq->lock);
4532         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4533         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4534         sched_preempt_enable_no_resched();
4535
4536         schedule();
4537
4538         return 0;
4539 }
4540
4541 static inline int should_resched(void)
4542 {
4543         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4544 }
4545
4546 static void __cond_resched(void)
4547 {
4548         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4549         __schedule();
4550         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4551 }
4552
4553 int __sched _cond_resched(void)
4554 {
4555         if (should_resched()) {
4556                 __cond_resched();
4557                 return 1;
4558         }
4559         return 0;
4560 }
4561 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4562
4563 /*
4564  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4565  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4566  *
4567  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4568  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4569  * spin_unlock(), once by hand).
4570  */
4571 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4572 {
4573         int resched = should_resched();
4574         int ret = 0;
4575
4576         lockdep_assert_held(lock);
4577
4578         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4579                 spin_unlock(lock);
4580                 if (resched)
4581                         __cond_resched();
4582                 else
4583                         cpu_relax();
4584                 ret = 1;
4585                 spin_lock(lock);
4586         }
4587         return ret;
4588 }
4589 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4590
4591 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4592 {
4593         BUG_ON(!in_softirq());
4594
4595         if (should_resched()) {
4596                 local_bh_enable();
4597                 __cond_resched();
4598                 local_bh_disable();
4599                 return 1;
4600         }
4601         return 0;
4602 }
4603 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4604
4605 /**
4606  * yield - yield the current processor to other threads.
4607  *
4608  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4609  *
4610  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4611  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4612  * it, its already broken.
4613  *
4614  * Typical broken usage is:
4615  *
4616  * while (!event)
4617  *      yield();
4618  *
4619  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4620  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4621  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4622  *
4623  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4624  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4625  * If you still want to use yield(), do not!
4626  */
4627 void __sched yield(void)
4628 {
4629         set_current_state(TASK_RUNNING);
4630         sys_sched_yield();
4631 }
4632 EXPORT_SYMBOL(yield);
4633
4634 /**
4635  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4636  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4637  * processor it's on.
4638  * @p: target task
4639  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4640  *
4641  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4642  * can't go away on us before we can do any checks.
4643  *
4644  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4645  */
4646 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4647 {
4648         struct task_struct *curr = current;
4649         struct rq *rq, *p_rq;
4650         unsigned long flags;
4651         bool yielded = 0;
4652
4653         local_irq_save(flags);
4654         rq = this_rq();
4655
4656 again:
4657         p_rq = task_rq(p);
4658         double_rq_lock(rq, p_rq);
4659         while (task_rq(p) != p_rq) {
4660                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4661                 goto again;
4662         }
4663
4664         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4665                 goto out;
4666
4667         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4668                 goto out;
4669
4670         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4671                 goto out;
4672
4673         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4674         if (yielded) {
4675                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4676                 /*
4677                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4678                  * fairness.
4679                  */
4680                 if (preempt && rq != p_rq)
4681                         resched_task(p_rq->curr);
4682         } else {
4683                 /*
4684                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4685                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4686                  * the next update.
4687                  */
4688                 rq->skip_clock_update = 0;
4689         }
4690
4691 out:
4692         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4693         local_irq_restore(flags);
4694
4695         if (yielded)
4696                 schedule();
4697
4698         return yielded;
4699 }
4700 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4701
4702 /*
4703  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4704  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4705  */
4706 void __sched io_schedule(void)
4707 {
4708         struct rq *rq = raw_rq();
4709
4710         delayacct_blkio_start();
4711         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4712         blk_flush_plug(current);
4713         current->in_iowait = 1;
4714         schedule();
4715         current->in_iowait = 0;
4716         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4717         delayacct_blkio_end();
4718 }
4719 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4720
4721 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4722 {
4723         struct rq *rq = raw_rq();
4724         long ret;
4725
4726         delayacct_blkio_start();
4727         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4728         blk_flush_plug(current);
4729         current->in_iowait = 1;
4730         ret = schedule_timeout(timeout);
4731         current->in_iowait = 0;
4732         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4733         delayacct_blkio_end();
4734         return ret;
4735 }
4736
4737 /**
4738  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4739  * @policy: scheduling class.
4740  *
4741  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4742  * by a given scheduling class.
4743  */
4744 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4745 {
4746         int ret = -EINVAL;
4747
4748         switch (policy) {
4749         case SCHED_FIFO:
4750         case SCHED_RR:
4751                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4752                 break;
4753         case SCHED_NORMAL:
4754         case SCHED_BATCH:
4755         case SCHED_IDLE:
4756                 ret = 0;
4757                 break;
4758         }
4759         return ret;
4760 }
4761
4762 /**
4763  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4764  * @policy: scheduling class.
4765  *
4766  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4767  * by a given scheduling class.
4768  */
4769 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4770 {
4771         int ret = -EINVAL;
4772
4773         switch (policy) {
4774         case SCHED_FIFO:
4775         case SCHED_RR:
4776                 ret = 1;
4777                 break;
4778         case SCHED_NORMAL:
4779         case SCHED_BATCH:
4780         case SCHED_IDLE:
4781                 ret = 0;
4782         }
4783         return ret;
4784 }
4785
4786 /**
4787  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4788  * @pid: pid of the process.
4789  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4790  *
4791  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4792  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4793  */
4794 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4795                 struct timespec __user *, interval)
4796 {
4797         struct task_struct *p;
4798         unsigned int time_slice;
4799         unsigned long flags;
4800         struct rq *rq;
4801         int retval;
4802         struct timespec t;
4803
4804         if (pid < 0)
4805                 return -EINVAL;
4806
4807         retval = -ESRCH;
4808         rcu_read_lock();
4809         p = find_process_by_pid(pid);
4810         if (!p)
4811                 goto out_unlock;
4812
4813         retval = security_task_getscheduler(p);
4814         if (retval)
4815                 goto out_unlock;
4816
4817         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4818         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4819         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4820
4821         rcu_read_unlock();
4822         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4823         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4824         return retval;
4825
4826 out_unlock:
4827         rcu_read_unlock();
4828         return retval;
4829 }
4830
4831 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4832
4833 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4834 {
4835         unsigned long free = 0;
4836         unsigned state;
4837
4838         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4839         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4840                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4841 #if BITS_PER_LONG == 32
4842         if (state == TASK_RUNNING)
4843                 printk(KERN_CONT " running  ");
4844         else
4845                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4846 #else
4847         if (state == TASK_RUNNING)
4848                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4849         else
4850                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4851 #endif
4852 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4853         free = stack_not_used(p);
4854 #endif
4855         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4856                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4857                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4858
4859         show_stack(p, NULL);
4860 }
4861
4862 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4863 {
4864         struct task_struct *g, *p;
4865
4866 #if BITS_PER_LONG == 32
4867         printk(KERN_INFO
4868                 "  task                PC stack   pid father\n");
4869 #else
4870         printk(KERN_INFO
4871                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4872 #endif
4873         rcu_read_lock();
4874         do_each_thread(g, p) {
4875                 /*
4876                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4877                  * console might take a lot of time:
4878                  */
4879                 touch_nmi_watchdog();
4880                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4881                         sched_show_task(p);
4882         } while_each_thread(g, p);
4883
4884         touch_all_softlockup_watchdogs();
4885
4886 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4887         sysrq_sched_debug_show();
4888 #endif
4889         rcu_read_unlock();
4890         /*
4891          * Only show locks if all tasks are dumped:
4892          */
4893         if (!state_filter)
4894                 debug_show_all_locks();
4895 }
4896
4897 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4898 {
4899         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4900 }
4901
4902 /**
4903  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4904  * @idle: task in question
4905  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4906  *
4907  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4908  * flag, to make booting more robust.
4909  */
4910 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4911 {
4912         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4913         unsigned long flags;
4914
4915         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4916
4917         __sched_fork(idle);
4918         idle->state = TASK_RUNNING;
4919         idle->se.exec_start = sched_clock();
4920
4921         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4922         /*
4923          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4924          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4925          * lockdep check in task_group() will fail.
4926          *
4927          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4928          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4929          *
4930          * Silence PROVE_RCU
4931          */
4932         rcu_read_lock();
4933         __set_task_cpu(idle, cpu);
4934         rcu_read_unlock();
4935
4936         rq->curr = rq->idle = idle;
4937 #if defined(CONFIG_SMP)
4938         idle->on_cpu = 1;
4939 #endif
4940         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4941
4942         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4943         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4944
4945         /*
4946          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4947          */
4948         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4949         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4950 #if defined(CONFIG_SMP)
4951         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4952 #endif
4953 }
4954
4955 #ifdef CONFIG_SMP
4956 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4957 {
4958         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4959                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4960
4961         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4962         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4963 }
4964
4965 /*
4966  * This is how migration works:
4967  *
4968  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4969  *    stop_one_cpu().
4970  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4971  *    off the CPU)
4972  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4973  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4974  *    it and puts it into the right queue.
4975  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4976  *    is done.
4977  */
4978
4979 /*
4980  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4981  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4982  * is removed from the allowed bitmask.
4983  *
4984  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4985  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4986  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4987  */
4988 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4989 {
4990         unsigned long flags;
4991         struct rq *rq;
4992         unsigned int dest_cpu;
4993         int ret = 0;
4994
4995         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4996
4997         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4998                 goto out;
4999
5000         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5001                 ret = -EINVAL;
5002                 goto out;
5003         }
5004
5005         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
5006                 ret = -EINVAL;
5007                 goto out;
5008         }
5009
5010         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
5011
5012         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5013         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5014                 goto out;
5015
5016         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5017         if (p->on_rq) {
5018                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5019                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5020                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5021                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5022                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5023                 return 0;
5024         }
5025 out:
5026         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5027
5028         return ret;
5029 }
5030 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5031
5032 /*
5033  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5034  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5035  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5036  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5037  *
5038  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5039  * as the task is no longer on this CPU.
5040  *
5041  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5042  */
5043 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5044 {
5045         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5046         int ret = 0;
5047
5048         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5049                 return ret;
5050
5051         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5052         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5053
5054         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
5055         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5056         /* Already moved. */
5057         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5058                 goto done;
5059         /* Affinity changed (again). */
5060         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5061                 goto fail;
5062
5063         /*
5064          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5065          * placed properly.
5066          */
5067         if (p->on_rq) {
5068                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
5069                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5070                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
5071                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5072         }
5073 done:
5074         ret = 1;
5075 fail:
5076         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5077         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5078         return ret;
5079 }
5080
5081 /*
5082  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5083  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5084  * 'pushing' onto another runqueue.
5085  */
5086 static int migration_cpu_stop(void *data)
5087 {
5088         struct migration_arg *arg = data;
5089
5090         /*
5091          * The original target cpu might have gone down and we might
5092          * be on another cpu but it doesn't matter.
5093          */
5094         local_irq_disable();
5095         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5096         local_irq_enable();
5097         return 0;
5098 }
5099
5100 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5101
5102 /*
5103  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5104  * offline.
5105  */
5106 void idle_task_exit(void)
5107 {
5108         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5109
5110         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5111
5112         if (mm != &init_mm)
5113                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5114         mmdrop(mm);
5115 }
5116
5117 /*
5118  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5119  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5120  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5121  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5122  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5123  */
5124 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5125 {
5126         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5127
5128         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5129         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5130 }
5131
5132 /*
5133  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5134  */
5135 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5136 {
5137         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5138         rq->calc_load_active = 0;
5139 }
5140
5141 /*
5142  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5143  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5144  *
5145  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5146  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5147  * because of lock validation efforts.
5148  */
5149 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5150 {
5151         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5152         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5153         int dest_cpu;
5154
5155         /*
5156          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5157          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5158          *
5159          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5160          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5161          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5162          * done here.
5163          */
5164         rq->stop = NULL;
5165
5166         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5167         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5168
5169         for ( ; ; ) {
5170                 /*
5171                  * There's this thread running, bail when that's the only
5172                  * remaining thread.
5173                  */
5174                 if (rq->nr_running == 1)
5175                         break;
5176
5177                 next = pick_next_task(rq);
5178                 BUG_ON(!next);
5179                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5180
5181                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5182                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5183                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5184
5185                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5186
5187                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5188         }
5189
5190         rq->stop = stop;
5191 }
5192
5193 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5194
5195 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5196
5197 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5198         {
5199                 .procname       = "sched_domain",
5200                 .mode           = 0555,
5201         },
5202         {}
5203 };
5204
5205 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5206         {
5207                 .procname       = "kernel",
5208                 .mode           = 0555,
5209                 .child          = sd_ctl_dir,
5210         },
5211         {}
5212 };
5213
5214 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5215 {
5216         struct ctl_table *entry =
5217                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5218
5219         return entry;
5220 }
5221
5222 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5223 {
5224         struct ctl_table *entry;
5225
5226         /*
5227          * In the intermediate directories, both the child directory and
5228          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5229          * will always be set. In the lowest directory the names are
5230          * static strings and all have proc handlers.
5231          */
5232         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5233                 if (entry->child)
5234                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5235                 if (entry->proc_handler == NULL)
5236                         kfree(entry->procname);
5237         }
5238
5239         kfree(*tablep);
5240         *tablep = NULL;
5241 }
5242
5243 static void
5244 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5245                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5246                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5247 {
5248         entry->procname = procname;
5249         entry->data = data;
5250         entry->maxlen = maxlen;
5251         entry->mode = mode;
5252         entry->proc_handler = proc_handler;
5253 }
5254
5255 static struct ctl_table *
5256 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5257 {
5258         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5259
5260         if (table == NULL)
5261                 return NULL;
5262
5263         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5264                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5265         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5266                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5267         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5268                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5269         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5270                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5271         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5272                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5273         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5274                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5275         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5276                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5277         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5278                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5279         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5280                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5281         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5282                 &sd->cache_nice_tries,
5283                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5284         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5285                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5286         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5287                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5288         /* &table[12] is terminator */
5289
5290         return table;
5291 }
5292
5293 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5294 {
5295         struct ctl_table *entry, *table;
5296         struct sched_domain *sd;
5297         int domain_num = 0, i;
5298         char buf[32];
5299
5300         for_each_domain(cpu, sd)
5301                 domain_num++;
5302         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5303         if (table == NULL)
5304                 return NULL;
5305
5306         i = 0;
5307         for_each_domain(cpu, sd) {
5308                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5309                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5310                 entry->mode = 0555;
5311                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5312                 entry++;
5313                 i++;
5314         }
5315         return table;
5316 }
5317
5318 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5319 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5320 {
5321         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5322         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5323         char buf[32];
5324
5325         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5326         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5327
5328         if (entry == NULL)
5329                 return;
5330
5331         for_each_possible_cpu(i) {
5332                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5333                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5334                 entry->mode = 0555;
5335                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5336                 entry++;
5337         }
5338
5339         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5340         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5341 }
5342
5343 /* may be called multiple times per register */
5344 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5345 {
5346         if (sd_sysctl_header)
5347                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5348         sd_sysctl_header = NULL;
5349         if (sd_ctl_dir[0].child)
5350                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5351 }
5352 #else
5353 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5354 {
5355 }
5356 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5357 {
5358 }
5359 #endif
5360
5361 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5362 {
5363         if (!rq->online) {
5364                 const struct sched_class *class;
5365
5366                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5367                 rq->online = 1;
5368
5369                 for_each_class(class) {
5370                         if (class->rq_online)
5371                                 class->rq_online(rq);
5372                 }
5373         }
5374 }
5375
5376 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5377 {
5378         if (rq->online) {
5379                 const struct sched_class *class;
5380
5381                 for_each_class(class) {
5382                         if (class->rq_offline)
5383                                 class->rq_offline(rq);
5384                 }
5385
5386                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5387                 rq->online = 0;
5388         }
5389 }
5390
5391 /*
5392  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5393  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5394  */
5395 static int __cpuinit
5396 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5397 {
5398         int cpu = (long)hcpu;
5399         unsigned long flags;
5400         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5401
5402         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5403
5404         case CPU_UP_PREPARE:
5405                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5406                 break;
5407
5408         case CPU_ONLINE:
5409                 /* Update our root-domain */
5410                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5411                 if (rq->rd) {
5412                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5413
5414                         set_rq_online(rq);
5415                 }
5416                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5417                 break;
5418
5419 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5420         case CPU_DYING:
5421                 sched_ttwu_pending();
5422                 /* Update our root-domain */
5423                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5424                 if (rq->rd) {
5425                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5426                         set_rq_offline(rq);
5427                 }
5428                 migrate_tasks(cpu);
5429                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5430                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5431
5432                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5433                 calc_global_load_remove(rq);
5434                 break;
5435 #endif
5436         }
5437
5438         update_max_interval();
5439
5440         return NOTIFY_OK;
5441 }
5442
5443 /*
5444  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5445  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5446  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5447  */
5448 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5449         .notifier_call = migration_call,
5450         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5451 };
5452
5453 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5454                                       unsigned long action, void *hcpu)
5455 {
5456         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5457         case CPU_STARTING:
5458         case CPU_DOWN_FAILED:
5459                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5460                 return NOTIFY_OK;
5461         default:
5462                 return NOTIFY_DONE;
5463         }
5464 }
5465
5466 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5467                                         unsigned long action, void *hcpu)
5468 {
5469         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5470         case CPU_DOWN_PREPARE:
5471                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5472                 return NOTIFY_OK;
5473         default:
5474                 return NOTIFY_DONE;
5475         }
5476 }
5477
5478 static int __init migration_init(void)
5479 {
5480         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5481         int err;
5482
5483         /* Initialize migration for the boot CPU */
5484         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5485         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5486         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5487         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5488
5489         /* Register cpu active notifiers */
5490         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5491         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5492
5493         return 0;
5494 }
5495 early_initcall(migration_init);
5496 #endif
5497
5498 #ifdef CONFIG_SMP
5499
5500 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5501
5502 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5503
5504 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5505
5506 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5507 {
5508         sched_domain_debug_enabled = 1;
5509
5510         return 0;
5511 }
5512 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5513
5514 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5515                                   struct cpumask *groupmask)
5516 {
5517         struct sched_group *group = sd->groups;
5518         char str[256];
5519
5520         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5521         cpumask_clear(groupmask);
5522
5523         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5524
5525         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5526                 printk("does not load-balance\n");
5527                 if (sd->parent)
5528                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5529                                         " has parent");
5530                 return -1;
5531         }
5532
5533         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5534
5535         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5536                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5537                                 "CPU%d\n", cpu);
5538         }
5539         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5540                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5541                                 " CPU%d\n", cpu);
5542         }
5543
5544         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5545         do {
5546                 if (!group) {
5547                         printk("\n");
5548                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5549                         break;
5550                 }
5551
5552                 if (!group->sgp->power) {
5553                         printk(KERN_CONT "\n");
5554                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5555                                         "set\n");
5556                         break;
5557                 }
5558
5559                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5560                         printk(KERN_CONT "\n");
5561                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5562                         break;
5563                 }
5564
5565                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5566                         printk(KERN_CONT "\n");
5567                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5568                         break;
5569                 }
5570
5571                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5572
5573                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5574
5575                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5576                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5577                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5578                                 group->sgp->power);
5579                 }
5580
5581                 group = group->next;
5582         } while (group != sd->groups);
5583         printk(KERN_CONT "\n");
5584
5585         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5586                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5587
5588         if (sd->parent &&
5589             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5590                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5591                         "of domain->span\n");
5592         return 0;
5593 }
5594
5595 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5596 {
5597         int level = 0;
5598
5599         if (!sched_domain_debug_enabled)
5600                 return;
5601
5602         if (!sd) {
5603                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5604                 return;
5605         }
5606
5607         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5608
5609         for (;;) {
5610                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5611                         break;
5612                 level++;
5613                 sd = sd->parent;
5614                 if (!sd)
5615                         break;
5616         }
5617 }
5618 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5619 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5620 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5621
5622 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5623 {
5624         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5625                 return 1;
5626
5627         /* Following flags need at least 2 groups */
5628         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5629                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5630                          SD_BALANCE_FORK |
5631                          SD_BALANCE_EXEC |
5632                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5633                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5634                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5635                         return 0;
5636         }
5637
5638         /* Following flags don't use groups */
5639         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5640                 return 0;
5641
5642         return 1;
5643 }
5644
5645 static int
5646 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5647 {
5648         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5649
5650         if (sd_degenerate(parent))
5651                 return 1;
5652
5653         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5654                 return 0;
5655
5656         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5657         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5658                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5659                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5660                                 SD_BALANCE_FORK |
5661                                 SD_BALANCE_EXEC |
5662                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5663                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5664                 if (nr_node_ids == 1)
5665                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5666         }
5667         if (~cflags & pflags)
5668                 return 0;
5669
5670         return 1;
5671 }
5672
5673 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5674 {
5675         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5676
5677         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5678         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5679         free_cpumask_var(rd->online);
5680         free_cpumask_var(rd->span);
5681         kfree(rd);
5682 }
5683
5684 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5685 {
5686         struct root_domain *old_rd = NULL;
5687         unsigned long flags;
5688
5689         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5690
5691         if (rq->rd) {
5692                 old_rd = rq->rd;
5693
5694                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5695                         set_rq_offline(rq);
5696
5697                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5698
5699                 /*
5700                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5701                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5702                  * in this function:
5703                  */
5704                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5705                         old_rd = NULL;
5706         }
5707
5708         atomic_inc(&rd->refcount);
5709         rq->rd = rd;
5710
5711         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5712         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5713                 set_rq_online(rq);
5714
5715         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5716
5717         if (old_rd)
5718                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5719 }
5720
5721 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5722 {
5723         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5724
5725         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5726                 goto out;
5727         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5728                 goto free_span;
5729         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5730                 goto free_online;
5731
5732         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5733                 goto free_rto_mask;
5734         return 0;
5735
5736 free_rto_mask:
5737         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5738 free_online:
5739         free_cpumask_var(rd->online);
5740 free_span:
5741         free_cpumask_var(rd->span);
5742 out:
5743         return -ENOMEM;
5744 }
5745
5746 /*
5747  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5748  * members (mimicking the global state we have today).
5749  */
5750 struct root_domain def_root_domain;
5751
5752 static void init_defrootdomain(void)
5753 {
5754         init_rootdomain(&def_root_domain);
5755
5756         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5757 }
5758
5759 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5760 {
5761         struct root_domain *rd;
5762
5763         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5764         if (!rd)
5765                 return NULL;
5766
5767         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5768                 kfree(rd);
5769                 return NULL;
5770         }
5771
5772         return rd;
5773 }
5774
5775 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5776 {
5777         struct sched_group *tmp, *first;
5778
5779         if (!sg)
5780                 return;
5781
5782         first = sg;
5783         do {
5784                 tmp = sg->next;
5785
5786                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5787                         kfree(sg->sgp);
5788
5789                 kfree(sg);
5790                 sg = tmp;
5791         } while (sg != first);
5792 }
5793
5794 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5795 {
5796         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5797
5798         /*
5799          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5800          * nuke them all.
5801          */
5802         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5803                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5804         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5805                 kfree(sd->groups->sgp);
5806                 kfree(sd->groups);
5807         }
5808         kfree(sd);
5809 }
5810
5811 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5812 {
5813         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5814 }
5815
5816 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5817 {
5818         for (; sd; sd = sd->parent)
5819                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5820 }
5821
5822 /*
5823  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5824  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5825  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5826  *
5827  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5828  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5829  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5830  */
5831 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5832 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5833
5834 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5835 {
5836         struct sched_domain *sd;
5837         int id = cpu;
5838
5839         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5840         if (sd)
5841                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5842
5843         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5844         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5845 }
5846
5847 /*
5848  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5849  * hold the hotplug lock.
5850  */
5851 static void
5852 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5853 {
5854         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5855         struct sched_domain *tmp;
5856
5857         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5858         for (tmp = sd; tmp; ) {
5859                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5860                 if (!parent)
5861                         break;
5862
5863                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5864                         tmp->parent = parent->parent;
5865                         if (parent->parent)
5866                                 parent->parent->child = tmp;
5867                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5868                 } else
5869                         tmp = tmp->parent;
5870         }
5871
5872         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5873                 tmp = sd;
5874                 sd = sd->parent;
5875                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5876                 if (sd)
5877                         sd->child = NULL;
5878         }
5879
5880         sched_domain_debug(sd, cpu);
5881
5882         rq_attach_root(rq, rd);
5883         tmp = rq->sd;
5884         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5885         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5886
5887         update_top_cache_domain(cpu);
5888 }
5889
5890 /* cpus with isolated domains */
5891 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5892
5893 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5894 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5895 {
5896         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5897         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5898         return 1;
5899 }
5900
5901 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5902
5903 #ifdef CONFIG_NUMA
5904
5905 /**
5906  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5907  * @node: node whose sched_domain we're building
5908  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5909  *
5910  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
5911  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5912  *
5913  * Should use nodemask_t.
5914  */
5915 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
5916 {
5917         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
5918
5919         min_val = INT_MAX;
5920
5921         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5922                 /* Start at @node */
5923                 n = (node + i) % nr_node_ids;
5924
5925                 if (!nr_cpus_node(n))
5926                         continue;
5927
5928                 /* Skip already used nodes */
5929                 if (node_isset(n, *used_nodes))
5930                         continue;
5931
5932                 /* Simple min distance search */
5933                 val = node_distance(node, n);
5934
5935                 if (val < min_val) {
5936                         min_val = val;
5937                         best_node = n;
5938                 }
5939         }
5940
5941         if (best_node != -1)
5942                 node_set(best_node, *used_nodes);
5943         return best_node;
5944 }
5945
5946 /**
5947  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5948  * @node: node whose cpumask we're constructing
5949  * @span: resulting cpumask
5950  *
5951  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
5952  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5953  * out optimally.
5954  */
5955 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
5956 {
5957         nodemask_t used_nodes;
5958         int i;
5959
5960         cpumask_clear(span);
5961         nodes_clear(used_nodes);
5962
5963         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
5964         node_set(node, used_nodes);
5965
5966         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5967                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
5968                 if (next_node < 0)
5969                         break;
5970                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
5971         }
5972 }
5973
5974 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
5975 {
5976         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5977
5978         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
5979
5980         return sched_domains_tmpmask;
5981 }
5982
5983 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
5984 {
5985         return cpu_possible_mask;
5986 }
5987 #endif /* CONFIG_NUMA */
5988
5989 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5990 {
5991         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5992 }
5993
5994 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5995
5996 struct sd_data {
5997         struct sched_domain **__percpu sd;
5998         struct sched_group **__percpu sg;
5999         struct sched_group_power **__percpu sgp;
6000 };
6001
6002 struct s_data {
6003         struct sched_domain ** __percpu sd;
6004         struct root_domain      *rd;
6005 };
6006
6007 enum s_alloc {
6008         sa_rootdomain,
6009         sa_sd,
6010         sa_sd_storage,
6011         sa_none,
6012 };
6013
6014 struct sched_domain_topology_level;
6015
6016 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
6017 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
6018
6019 #define SDTL_OVERLAP    0x01
6020
6021 struct sched_domain_topology_level {
6022         sched_domain_init_f init;
6023         sched_domain_mask_f mask;
6024         int                 flags;
6025         struct sd_data      data;
6026 };
6027
6028 static int
6029 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6030 {
6031         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6032         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6033         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6034         struct sd_data *sdd = sd->private;
6035         struct sched_domain *child;
6036         int i;
6037
6038         cpumask_clear(covered);
6039
6040         for_each_cpu(i, span) {
6041                 struct cpumask *sg_span;
6042
6043                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6044                         continue;
6045
6046                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6047                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6048
6049                 if (!sg)
6050                         goto fail;
6051
6052                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6053
6054                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6055                 if (child->child) {
6056                         child = child->child;
6057                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
6058                 } else
6059                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6060
6061                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6062
6063                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
6064                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
6065
6066                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
6067                         groups = sg;
6068
6069                 if (!first)
6070                         first = sg;
6071                 if (last)
6072                         last->next = sg;
6073                 last = sg;
6074                 last->next = first;
6075         }
6076         sd->groups = groups;
6077
6078         return 0;
6079
6080 fail:
6081         free_sched_groups(first, 0);
6082
6083         return -ENOMEM;
6084 }
6085
6086 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6087 {
6088         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6089         struct sched_domain *child = sd->child;
6090
6091         if (child)
6092                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6093
6094         if (sg) {
6095                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6096                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6097                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6098         }
6099
6100         return cpu;
6101 }
6102
6103 /*
6104  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6105  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6106  * and ->cpu_power to 0.
6107  *
6108  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6109  */
6110 static int
6111 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6112 {
6113         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6114         struct sd_data *sdd = sd->private;
6115         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6116         struct cpumask *covered;
6117         int i;
6118
6119         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6120         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6121
6122         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6123                 return 0;
6124
6125         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6126         covered = sched_domains_tmpmask;
6127
6128         cpumask_clear(covered);
6129
6130         for_each_cpu(i, span) {
6131                 struct sched_group *sg;
6132                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6133                 int j;
6134
6135                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6136                         continue;
6137
6138                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6139                 sg->sgp->power = 0;
6140
6141                 for_each_cpu(j, span) {
6142                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6143                                 continue;
6144
6145                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6146                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6147                 }
6148
6149                 if (!first)
6150                         first = sg;
6151                 if (last)
6152                         last->next = sg;
6153                 last = sg;
6154         }
6155         last->next = first;
6156
6157         return 0;
6158 }
6159
6160 /*
6161  * Initialize sched groups cpu_power.
6162  *
6163  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6164  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6165  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6166  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6167  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6168  * less cpu_power.
6169  */
6170 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6171 {
6172         struct sched_group *sg = sd->groups;
6173
6174         WARN_ON(!sd || !sg);
6175
6176         do {
6177                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6178                 sg = sg->next;
6179         } while (sg != sd->groups);
6180
6181         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6182                 return;
6183
6184         update_group_power(sd, cpu);
6185         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6186 }
6187
6188 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6189 {
6190        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6191 }
6192
6193 /*
6194  * Initializers for schedule domains
6195  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6196  */
6197
6198 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6199 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6200 #else
6201 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6202 #endif
6203
6204 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6205 static noinline struct sched_domain *                                   \
6206 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6207 {                                                                       \
6208         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6209         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6210         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6211         sd->private = &tl->data;                                        \
6212         return sd;                                                      \
6213 }
6214
6215 SD_INIT_FUNC(CPU)
6216 #ifdef CONFIG_NUMA
6217  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6218  SD_INIT_FUNC(NODE)
6219 #endif
6220 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6221  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6222 #endif
6223 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6224  SD_INIT_FUNC(MC)
6225 #endif
6226 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6227  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6228 #endif
6229
6230 static int default_relax_domain_level = -1;
6231 int sched_domain_level_max;
6232
6233 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6234 {
6235         unsigned long val;
6236
6237         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6238         if (val < sched_domain_level_max)
6239                 default_relax_domain_level = val;
6240
6241         return 1;
6242 }
6243 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6244
6245 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6246                                  struct sched_domain_attr *attr)
6247 {
6248         int request;
6249
6250         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6251                 if (default_relax_domain_level < 0)
6252                         return;
6253                 else
6254                         request = default_relax_domain_level;
6255         } else
6256                 request = attr->relax_domain_level;
6257         if (request < sd->level) {
6258                 /* turn off idle balance on this domain */
6259                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6260         } else {
6261                 /* turn on idle balance on this domain */
6262                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6263         }
6264 }
6265
6266 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6267 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6268
6269 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6270                                  const struct cpumask *cpu_map)
6271 {
6272         switch (what) {
6273         case sa_rootdomain:
6274                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6275                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6276         case sa_sd:
6277                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6278         case sa_sd_storage:
6279                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6280         case sa_none:
6281                 break;
6282         }
6283 }
6284
6285 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6286                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6287 {
6288         memset(d, 0, sizeof(*d));
6289
6290         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6291                 return sa_sd_storage;
6292         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6293         if (!d->sd)
6294                 return sa_sd_storage;
6295         d->rd = alloc_rootdomain();
6296         if (!d->rd)
6297                 return sa_sd;
6298         return sa_rootdomain;
6299 }
6300
6301 /*
6302  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6303  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6304  * will not free the data we're using.
6305  */
6306 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6307 {
6308         struct sd_data *sdd = sd->private;
6309
6310         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6311         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6312
6313         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6314                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6315
6316         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6317                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6318 }
6319
6320 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6321 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6322 {
6323         return topology_thread_cpumask(cpu);
6324 }
6325 #endif
6326
6327 /*
6328  * Topology list, bottom-up.
6329  */
6330 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6331 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6332         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6333 #endif
6334 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6335         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6336 #endif
6337 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6338         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6339 #endif
6340         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6341 #ifdef CONFIG_NUMA
6342         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6343         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6344 #endif
6345         { NULL, },
6346 };
6347
6348 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6349
6350 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6351 {
6352         struct sched_domain_topology_level *tl;
6353         int j;
6354
6355         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6356                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6357
6358                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6359                 if (!sdd->sd)
6360                         return -ENOMEM;
6361
6362                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6363                 if (!sdd->sg)
6364                         return -ENOMEM;
6365
6366                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6367                 if (!sdd->sgp)
6368                         return -ENOMEM;
6369
6370                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6371                         struct sched_domain *sd;
6372                         struct sched_group *sg;
6373                         struct sched_group_power *sgp;
6374
6375                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6376                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6377                         if (!sd)
6378                                 return -ENOMEM;
6379
6380                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6381
6382                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6383                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6384                         if (!sg)
6385                                 return -ENOMEM;
6386
6387                         sg->next = sg;
6388
6389                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6390
6391                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6392                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6393                         if (!sgp)
6394                                 return -ENOMEM;
6395
6396                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6397                 }
6398         }
6399
6400         return 0;
6401 }
6402
6403 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6404 {
6405         struct sched_domain_topology_level *tl;
6406         int j;
6407
6408         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6409                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6410
6411                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6412                         struct sched_domain *sd;
6413
6414                         if (sdd->sd) {
6415                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6416                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6417                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6418                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6419                         }
6420
6421                         if (sdd->sg)
6422                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6423                         if (sdd->sgp)
6424                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6425                 }
6426                 free_percpu(sdd->sd);
6427                 sdd->sd = NULL;
6428                 free_percpu(sdd->sg);
6429                 sdd->sg = NULL;
6430                 free_percpu(sdd->sgp);
6431                 sdd->sgp = NULL;
6432         }
6433 }
6434
6435 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6436                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6437                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6438                 int cpu)
6439 {
6440         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6441         if (!sd)
6442                 return child;
6443
6444         set_domain_attribute(sd, attr);
6445         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6446         if (child) {
6447                 sd->level = child->level + 1;
6448                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6449                 child->parent = sd;
6450         }
6451         sd->child = child;
6452
6453         return sd;
6454 }
6455
6456 /*
6457  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6458  * to the individual cpus
6459  */
6460 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6461                                struct sched_domain_attr *attr)
6462 {
6463         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6464         struct sched_domain *sd;
6465         struct s_data d;
6466         int i, ret = -ENOMEM;
6467
6468         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6469         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6470                 goto error;
6471
6472         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6473         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6474                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6475
6476                 sd = NULL;
6477                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6478                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6479                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6480                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6481                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6482                                 break;
6483                 }
6484
6485                 while (sd->child)
6486                         sd = sd->child;
6487
6488                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6489         }
6490
6491         /* Build the groups for the domains */
6492         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6493                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6494                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6495                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6496                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6497                                         goto error;
6498                         } else {
6499                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6500                                         goto error;
6501                         }
6502                 }
6503         }
6504
6505         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6506         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6507                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6508                         continue;
6509
6510                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6511                         claim_allocations(i, sd);
6512                         init_sched_groups_power(i, sd);
6513                 }
6514         }
6515
6516         /* Attach the domains */
6517         rcu_read_lock();
6518         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6519                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6520                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6521         }
6522         rcu_read_unlock();
6523
6524         ret = 0;
6525 error:
6526         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6527         return ret;
6528 }
6529
6530 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6531 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6532 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6533                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6534
6535 /*
6536  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6537  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6538  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6539  */
6540 static cpumask_var_t fallback_doms;
6541
6542 /*
6543  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6544  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6545  * or 0 if it stayed the same.
6546  */
6547 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6548 {
6549         return 0;
6550 }
6551
6552 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6553 {
6554         int i;
6555         cpumask_var_t *doms;
6556
6557         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6558         if (!doms)
6559                 return NULL;
6560         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6561                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6562                         free_sched_domains(doms, i);
6563                         return NULL;
6564                 }
6565         }
6566         return doms;
6567 }
6568
6569 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6570 {
6571         unsigned int i;
6572         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6573                 free_cpumask_var(doms[i]);
6574         kfree(doms);
6575 }
6576
6577 /*
6578  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6579  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6580  * exclude other special cases in the future.
6581  */
6582 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6583 {
6584         int err;
6585
6586         arch_update_cpu_topology();
6587         ndoms_cur = 1;
6588         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6589         if (!doms_cur)
6590                 doms_cur = &fallback_doms;
6591         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6592         dattr_cur = NULL;
6593         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6594         register_sched_domain_sysctl();
6595
6596         return err;
6597 }
6598
6599 /*
6600  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6601  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6602  */
6603 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6604 {
6605         int i;
6606
6607         rcu_read_lock();
6608         for_each_cpu(i, cpu_map)
6609                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6610         rcu_read_unlock();
6611 }
6612
6613 /* handle null as "default" */
6614 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6615                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6616 {
6617         struct sched_domain_attr tmp;
6618
6619         /* fast path */
6620         if (!new && !cur)
6621                 return 1;
6622
6623         tmp = SD_ATTR_INIT;
6624         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6625                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6626                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6627 }
6628
6629 /*
6630  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6631  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6632  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6633  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6634  *
6635  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6636  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6637  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6638  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6639  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6640  * it as it is.
6641  *
6642  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6643  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6644  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6645  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6646  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6647  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6648  *
6649  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6650  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6651  * and it will not create the default domain.
6652  *
6653  * Call with hotplug lock held
6654  */
6655 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6656                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6657 {
6658         int i, j, n;
6659         int new_topology;
6660
6661         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6662
6663         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6664         unregister_sched_domain_sysctl();
6665
6666         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6667         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6668
6669         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6670
6671         /* Destroy deleted domains */
6672         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6673                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6674                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6675                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6676                                 goto match1;
6677                 }
6678                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6679                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6680 match1:
6681                 ;
6682         }
6683
6684         if (doms_new == NULL) {
6685                 ndoms_cur = 0;
6686                 doms_new = &fallback_doms;
6687                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6688                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6689         }
6690
6691         /* Build new domains */
6692         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6693                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6694                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6695                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6696                                 goto match2;
6697                 }
6698                 /* no match - add a new doms_new */
6699                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6700 match2:
6701                 ;
6702         }
6703
6704         /* Remember the new sched domains */
6705         if (doms_cur != &fallback_doms)
6706                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6707         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6708         doms_cur = doms_new;
6709         dattr_cur = dattr_new;
6710         ndoms_cur = ndoms_new;
6711
6712         register_sched_domain_sysctl();
6713
6714         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6715 }
6716
6717 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6718 static void reinit_sched_domains(void)
6719 {
6720         get_online_cpus();
6721
6722         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6723         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6724
6725         rebuild_sched_domains();
6726         put_online_cpus();
6727 }
6728
6729 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6730 {
6731         unsigned int level = 0;
6732
6733         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6734                 return -EINVAL;
6735
6736         /*
6737          * level is always be positive so don't check for
6738          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6739          * What happens on 0 or 1 byte write,
6740          * need to check for count as well?
6741          */
6742
6743         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6744                 return -EINVAL;
6745
6746         if (smt)
6747                 sched_smt_power_savings = level;
6748         else
6749                 sched_mc_power_savings = level;
6750
6751         reinit_sched_domains();
6752
6753         return count;
6754 }
6755
6756 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6757 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct device *dev,
6758                                            struct device_attribute *attr,
6759                                            char *buf)
6760 {
6761         return sprintf(buf, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6762 }
6763 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct device *dev,
6764                                             struct device_attribute *attr,
6765                                             const char *buf, size_t count)
6766 {
6767         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6768 }
6769 static DEVICE_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6770                    sched_mc_power_savings_show,
6771                    sched_mc_power_savings_store);
6772 #endif
6773
6774 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6775 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct device *dev,
6776                                             struct device_attribute *attr,
6777                                             char *buf)
6778 {
6779         return sprintf(buf, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6780 }
6781 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct device *dev,
6782                                             struct device_attribute *attr,
6783                                              const char *buf, size_t count)
6784 {
6785         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6786 }
6787 static DEVICE_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6788                    sched_smt_power_savings_show,
6789                    sched_smt_power_savings_store);
6790 #endif
6791
6792 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct device *dev)
6793 {
6794         int err = 0;
6795
6796 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6797         if (smt_capable())
6798                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_smt_power_savings);
6799 #endif
6800 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6801         if (!err && mc_capable())
6802                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_mc_power_savings);
6803 #endif
6804         return err;
6805 }
6806 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6807
6808 /*
6809  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6810  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6811  * around partition_sched_domains().
6812  */
6813 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6814                              void *hcpu)
6815 {
6816         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6817         case CPU_ONLINE:
6818         case CPU_DOWN_FAILED:
6819                 cpuset_update_active_cpus();
6820                 return NOTIFY_OK;
6821         default:
6822                 return NOTIFY_DONE;
6823         }
6824 }
6825
6826 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6827                                void *hcpu)
6828 {
6829         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6830         case CPU_DOWN_PREPARE:
6831                 cpuset_update_active_cpus();
6832                 return NOTIFY_OK;
6833         default:
6834                 return NOTIFY_DONE;
6835         }
6836 }
6837
6838 void __init sched_init_smp(void)
6839 {
6840         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6841
6842         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6843         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6844
6845         get_online_cpus();
6846         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6847         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6848         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6849         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6850                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6851         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6852         put_online_cpus();
6853
6854         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6855         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6856
6857         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6858         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6859
6860         init_hrtick();
6861
6862         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6863         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6864                 BUG();
6865         sched_init_granularity();
6866         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6867
6868         init_sched_rt_class();
6869 }
6870 #else
6871 void __init sched_init_smp(void)
6872 {
6873         sched_init_granularity();
6874 }
6875 #endif /* CONFIG_SMP */
6876
6877 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6878
6879 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6880 {
6881         return in_lock_functions(addr) ||
6882                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6883                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6884 }
6885
6886 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6887 struct task_group root_task_group;
6888 #endif
6889
6890 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6891
6892 void __init sched_init(void)
6893 {
6894         int i, j;
6895         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6896
6897 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6898         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6899 #endif
6900 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6901         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6902 #endif
6903 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6904         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6905 #endif
6906         if (alloc_size) {
6907                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6908
6909 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6910                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6911                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6912
6913                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6914                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6915
6916 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6917 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6918                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6919                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6920
6921                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6922                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6923
6924 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6925 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6926                 for_each_possible_cpu(i) {
6927                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6928                         ptr += cpumask_size();
6929                 }
6930 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6931         }
6932
6933 #ifdef CONFIG_SMP
6934         init_defrootdomain();
6935 #endif
6936
6937         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6938                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6939
6940 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6941         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6942                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6943 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6944
6945 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6946         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6947         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6948         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6949         autogroup_init(&init_task);
6950
6951 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6952
6953 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6954         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6955         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6956         /* Too early, not expected to fail */
6957         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6958 #endif
6959         for_each_possible_cpu(i) {
6960                 struct rq *rq;
6961
6962                 rq = cpu_rq(i);
6963                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6964                 rq->nr_running = 0;
6965                 rq->calc_load_active = 0;
6966                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6967                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6968                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6969 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6970                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6971                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6972                 /*
6973                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6974                  *
6975                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6976                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6977                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6978                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6979                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6980                  * (se->load.weight).
6981                  *
6982                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6983                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6984                  * then A0's share of the cpu resource is:
6985                  *
6986                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6987                  *
6988                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6989                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6990                  */
6991                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6992                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6993 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6994
6995                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6996 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6997                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6998                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6999 #endif
7000
7001                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7002                         rq->cpu_load[j] = 0;
7003
7004                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7005
7006 #ifdef CONFIG_SMP
7007                 rq->sd = NULL;
7008                 rq->rd = NULL;
7009                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
7010                 rq->post_schedule = 0;
7011                 rq->active_balance = 0;
7012                 rq->next_balance = jiffies;
7013                 rq->push_cpu = 0;
7014                 rq->cpu = i;
7015                 rq->online = 0;
7016                 rq->idle_stamp = 0;
7017                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7018
7019                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7020
7021                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7022 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7023                 rq->nohz_flags = 0;
7024 #endif
7025 #endif
7026                 init_rq_hrtick(rq);
7027                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7028         }
7029
7030         set_load_weight(&init_task);
7031
7032 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7033         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7034 #endif
7035
7036 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7037         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
7038 #endif
7039
7040         /*
7041          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7042          */
7043         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7044         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7045
7046         /*
7047          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7048          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7049          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7050          * when this runqueue becomes "idle".
7051          */
7052         init_idle(current, smp_processor_id());
7053
7054         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7055
7056         /*
7057          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7058          */
7059         current->sched_class = &fair_sched_class;
7060
7061 #ifdef CONFIG_SMP
7062         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7063         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7064         if (cpu_isolated_map == NULL)
7065                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7066         idle_thread_set_boot_cpu();
7067 #endif
7068         init_sched_fair_class();
7069
7070         scheduler_running = 1;
7071 }
7072
7073 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7074 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7075 {
7076         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7077
7078         return (nested == preempt_offset);
7079 }
7080
7081 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7082 {
7083         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7084
7085         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7086         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7087             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7088                 return;
7089         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7090                 return;
7091         prev_jiffy = jiffies;
7092
7093         printk(KERN_ERR
7094                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7095                         file, line);
7096         printk(KERN_ERR
7097                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7098                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7099                         current->pid, current->comm);
7100
7101         debug_show_held_locks(current);
7102         if (irqs_disabled())
7103                 print_irqtrace_events(current);
7104         dump_stack();
7105 }
7106 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7107 #endif
7108
7109 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7110 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7111 {
7112         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7113         int old_prio = p->prio;
7114         int on_rq;
7115
7116         on_rq = p->on_rq;
7117         if (on_rq)
7118                 dequeue_task(rq, p, 0);
7119         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7120         if (on_rq) {
7121                 enqueue_task(rq, p, 0);
7122                 resched_task(rq->curr);
7123         }
7124
7125         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7126 }
7127
7128 void normalize_rt_tasks(void)
7129 {
7130         struct task_struct *g, *p;
7131         unsigned long flags;
7132         struct rq *rq;
7133
7134         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7135         do_each_thread(g, p) {
7136                 /*
7137                  * Only normalize user tasks:
7138                  */
7139                 if (!p->mm)
7140                         continue;
7141
7142                 p->se.exec_start                = 0;
7143 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7144                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7145                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7146                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7147 #endif
7148
7149                 if (!rt_task(p)) {
7150                         /*
7151                          * Renice negative nice level userspace
7152                          * tasks back to 0:
7153                          */
7154                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7155                                 set_user_nice(p, 0);
7156                         continue;
7157                 }
7158
7159                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7160                 rq = __task_rq_lock(p);
7161
7162                 normalize_task(rq, p);
7163
7164                 __task_rq_unlock(rq);
7165                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7166         } while_each_thread(g, p);
7167
7168         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7169 }
7170
7171 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7172
7173 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7174 /*
7175  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7176  *
7177  * They can only be called when the whole system has been
7178  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7179  * activity can take place. Using them for anything else would
7180  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7181  * under any other configuration.
7182  */
7183
7184 /**
7185  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7186  * @cpu: the processor in question.
7187  *
7188  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7189  */
7190 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7191 {
7192         return cpu_curr(cpu);
7193 }
7194
7195 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7196
7197 #ifdef CONFIG_IA64
7198 /**
7199  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7200  * @cpu: the processor in question.
7201  * @p: the task pointer to set.
7202  *
7203  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7204  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7205  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7206  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7207  * and caller must save the original value of the current task (see
7208  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7209  * re-starting the system.
7210  *
7211  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7212  */
7213 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7214 {
7215         cpu_curr(cpu) = p;
7216 }
7217
7218 #endif
7219
7220 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7221 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7222 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7223
7224 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7225 {
7226         free_fair_sched_group(tg);
7227         free_rt_sched_group(tg);
7228         autogroup_free(tg);
7229         kfree(tg);
7230 }
7231
7232 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7233 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7234 {
7235         struct task_group *tg;
7236         unsigned long flags;
7237
7238         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7239         if (!tg)
7240                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7241
7242         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7243                 goto err;
7244
7245         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7246                 goto err;
7247
7248         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7249         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7250
7251         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7252
7253         tg->parent = parent;
7254         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7255         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7256         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7257
7258         return tg;
7259
7260 err:
7261         free_sched_group(tg);
7262         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7263 }
7264
7265 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7266 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7267 {
7268         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7269         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7270 }
7271
7272 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7273 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7274 {
7275         unsigned long flags;
7276         int i;
7277
7278         /* end participation in shares distribution */
7279         for_each_possible_cpu(i)
7280                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7281
7282         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7283         list_del_rcu(&tg->list);
7284         list_del_rcu(&tg->siblings);
7285         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7286
7287         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7288         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7289 }
7290
7291 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7292  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7293  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7294  *      reflect its new group.
7295  */
7296 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7297 {
7298         int on_rq, running;
7299         unsigned long flags;
7300         struct rq *rq;
7301
7302         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7303
7304         running = task_current(rq, tsk);
7305         on_rq = tsk->on_rq;
7306
7307         if (on_rq)
7308                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7309         if (unlikely(running))
7310                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7311
7312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7313         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7314                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7315         else
7316 #endif
7317                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7318
7319         if (unlikely(running))
7320                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7321         if (on_rq)
7322                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7323
7324         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7325 }
7326 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7327
7328 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7329 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7330 {
7331         if (runtime == RUNTIME_INF)
7332                 return 1ULL << 20;
7333
7334         return div64_u64(runtime << 20, period);
7335 }
7336 #endif
7337
7338 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7339 /*
7340  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7341  */
7342 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7343
7344 /* Must be called with tasklist_lock held */
7345 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7346 {
7347         struct task_struct *g, *p;
7348
7349         do_each_thread(g, p) {
7350                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7351                         return 1;
7352         } while_each_thread(g, p);
7353
7354         return 0;
7355 }
7356
7357 struct rt_schedulable_data {
7358         struct task_group *tg;
7359         u64 rt_period;
7360         u64 rt_runtime;
7361 };
7362
7363 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7364 {
7365         struct rt_schedulable_data *d = data;
7366         struct task_group *child;
7367         unsigned long total, sum = 0;
7368         u64 period, runtime;
7369
7370         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7371         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7372
7373         if (tg == d->tg) {
7374                 period = d->rt_period;
7375                 runtime = d->rt_runtime;
7376         }
7377
7378         /*
7379          * Cannot have more runtime than the period.
7380          */
7381         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7382                 return -EINVAL;
7383
7384         /*
7385          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7386          */
7387         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7388                 return -EBUSY;
7389
7390         total = to_ratio(period, runtime);
7391
7392         /*
7393          * Nobody can have more than the global setting allows.
7394          */
7395         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7396                 return -EINVAL;
7397
7398         /*
7399          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7400          */
7401         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7402                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7403                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7404
7405                 if (child == d->tg) {
7406                         period = d->rt_period;
7407                         runtime = d->rt_runtime;
7408                 }
7409
7410                 sum += to_ratio(period, runtime);
7411         }
7412
7413         if (sum > total)
7414                 return -EINVAL;
7415
7416         return 0;
7417 }
7418
7419 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7420 {
7421         int ret;
7422
7423         struct rt_schedulable_data data = {
7424                 .tg = tg,
7425                 .rt_period = period,
7426                 .rt_runtime = runtime,
7427         };
7428
7429         rcu_read_lock();
7430         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7431         rcu_read_unlock();
7432
7433         return ret;
7434 }
7435
7436 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7437                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7438 {
7439         int i, err = 0;
7440
7441         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7442         read_lock(&tasklist_lock);
7443         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7444         if (err)
7445                 goto unlock;
7446
7447         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7448         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7449         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7450
7451         for_each_possible_cpu(i) {
7452                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7453
7454                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7455                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7456                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7457         }
7458         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7459 unlock:
7460         read_unlock(&tasklist_lock);
7461         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7462
7463         return err;
7464 }
7465
7466 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7467 {
7468         u64 rt_runtime, rt_period;
7469
7470         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7471         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7472         if (rt_runtime_us < 0)
7473                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7474
7475         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7476 }
7477
7478 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7479 {
7480         u64 rt_runtime_us;
7481
7482         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7483                 return -1;
7484
7485         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7486         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7487         return rt_runtime_us;
7488 }
7489
7490 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7491 {
7492         u64 rt_runtime, rt_period;
7493
7494         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7495         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7496
7497         if (rt_period == 0)
7498                 return -EINVAL;
7499
7500         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7501 }
7502
7503 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7504 {
7505         u64 rt_period_us;
7506
7507         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7508         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7509         return rt_period_us;
7510 }
7511
7512 static int sched_rt_global_constraints(void)
7513 {
7514         u64 runtime, period;
7515         int ret = 0;
7516
7517         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7518                 return -EINVAL;
7519
7520         runtime = global_rt_runtime();
7521         period = global_rt_period();
7522
7523         /*
7524          * Sanity check on the sysctl variables.
7525          */
7526         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7527                 return -EINVAL;
7528
7529         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7530         read_lock(&tasklist_lock);
7531         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7532         read_unlock(&tasklist_lock);
7533         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7534
7535         return ret;
7536 }
7537
7538 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7539 {
7540         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7541         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7542                 return 0;
7543
7544         return 1;
7545 }
7546
7547 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7548 static int sched_rt_global_constraints(void)
7549 {
7550         unsigned long flags;
7551         int i;
7552
7553         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7554                 return -EINVAL;
7555
7556         /*
7557          * There's always some RT tasks in the root group
7558          * -- migration, kstopmachine etc..
7559          */
7560         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7561                 return -EBUSY;
7562
7563         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7564         for_each_possible_cpu(i) {
7565                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7566
7567                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7568                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7569                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7570         }
7571         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7572
7573         return 0;
7574 }
7575 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7576
7577 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7578                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7579                 loff_t *ppos)
7580 {
7581         int ret;
7582         int old_period, old_runtime;
7583         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7584
7585         mutex_lock(&mutex);
7586         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7587         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7588
7589         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7590
7591         if (!ret && write) {
7592                 ret = sched_rt_global_constraints();
7593                 if (ret) {
7594                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7595                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7596                 } else {
7597                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7598                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7599                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7600                 }
7601         }
7602         mutex_unlock(&mutex);
7603
7604         return ret;
7605 }
7606
7607 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7608
7609 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7610 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7611 {
7612         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7613                             struct task_group, css);
7614 }
7615
7616 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_create(struct cgroup *cgrp)
7617 {
7618         struct task_group *tg, *parent;
7619
7620         if (!cgrp->parent) {
7621                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7622                 return &root_task_group.css;
7623         }
7624
7625         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7626         tg = sched_create_group(parent);
7627         if (IS_ERR(tg))
7628                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7629
7630         return &tg->css;
7631 }
7632
7633 static void cpu_cgroup_destroy(struct cgroup *cgrp)
7634 {
7635         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7636
7637         sched_destroy_group(tg);
7638 }
7639
7640 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7641                                  struct cgroup_taskset *tset)
7642 {
7643         struct task_struct *task;
7644
7645         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7646 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7647                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7648                         return -EINVAL;
7649 #else
7650                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7651                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7652                         return -EINVAL;
7653 #endif
7654         }
7655         return 0;
7656 }
7657
7658 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7659                               struct cgroup_taskset *tset)
7660 {
7661         struct task_struct *task;
7662
7663         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7664                 sched_move_task(task);
7665 }
7666
7667 static void
7668 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7669                 struct task_struct *task)
7670 {
7671         /*
7672          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7673          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7674          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7675          */
7676         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7677                 return;
7678
7679         sched_move_task(task);
7680 }
7681
7682 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7683 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7684                                 u64 shareval)
7685 {
7686         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7687 }
7688
7689 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7690 {
7691         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7692
7693         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7694 }
7695
7696 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7697 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7698
7699 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7700 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7701
7702 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7703
7704 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7705 {
7706         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7707         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7708
7709         if (tg == &root_task_group)
7710                 return -EINVAL;
7711
7712         /*
7713          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7714          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7715          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7716          */
7717         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7718                 return -EINVAL;
7719
7720         /*
7721          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7722          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7723          * feasibility.
7724          */
7725         if (period > max_cfs_quota_period)
7726                 return -EINVAL;
7727
7728         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7729         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7730         if (ret)
7731                 goto out_unlock;
7732
7733         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7734         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7735         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7736         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7737         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7738         cfs_b->quota = quota;
7739
7740         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7741         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7742         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7743                 /* force a reprogram */
7744                 cfs_b->timer_active = 0;
7745                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7746         }
7747         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7748
7749         for_each_possible_cpu(i) {
7750                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7751                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7752
7753                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7754                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7755                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7756
7757                 if (cfs_rq->throttled)
7758                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7759                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7760         }
7761 out_unlock:
7762         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7763
7764         return ret;
7765 }
7766
7767 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7768 {
7769         u64 quota, period;
7770
7771         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7772         if (cfs_quota_us < 0)
7773                 quota = RUNTIME_INF;
7774         else
7775                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7776
7777         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7778 }
7779
7780 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7781 {
7782         u64 quota_us;
7783
7784         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7785                 return -1;
7786
7787         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7788         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7789
7790         return quota_us;
7791 }
7792
7793 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7794 {
7795         u64 quota, period;
7796
7797         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7798         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7799
7800         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7801 }
7802
7803 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7804 {
7805         u64 cfs_period_us;
7806
7807         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7808         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7809
7810         return cfs_period_us;
7811 }
7812
7813 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7814 {
7815         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7816 }
7817
7818 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7819                                 s64 cfs_quota_us)
7820 {
7821         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7822 }
7823
7824 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7825 {
7826         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7827 }
7828
7829 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7830                                 u64 cfs_period_us)
7831 {
7832         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7833 }
7834
7835 struct cfs_schedulable_data {
7836         struct task_group *tg;
7837         u64 period, quota;
7838 };
7839
7840 /*
7841  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7842  * note: units are usecs
7843  */
7844 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7845                                struct cfs_schedulable_data *d)
7846 {
7847         u64 quota, period;
7848
7849         if (tg == d->tg) {
7850                 period = d->period;
7851                 quota = d->quota;
7852         } else {
7853                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7854                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7855         }
7856
7857         /* note: these should typically be equivalent */
7858         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7859                 return RUNTIME_INF;
7860
7861         return to_ratio(period, quota);
7862 }
7863
7864 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7865 {
7866         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7867         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7868         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7869
7870         if (!tg->parent) {
7871                 quota = RUNTIME_INF;
7872         } else {
7873                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7874
7875                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7876                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7877
7878                 /*
7879                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7880                  * limit is set
7881                  */
7882                 if (quota == RUNTIME_INF)
7883                         quota = parent_quota;
7884                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7885                         return -EINVAL;
7886         }
7887         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7888
7889         return 0;
7890 }
7891
7892 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7893 {
7894         int ret;
7895         struct cfs_schedulable_data data = {
7896                 .tg = tg,
7897                 .period = period,
7898                 .quota = quota,
7899         };
7900
7901         if (quota != RUNTIME_INF) {
7902                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7903                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7904         }
7905
7906         rcu_read_lock();
7907         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7908         rcu_read_unlock();
7909
7910         return ret;
7911 }
7912
7913 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7914                 struct cgroup_map_cb *cb)
7915 {
7916         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7917         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7918
7919         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7920         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7921         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7922
7923         return 0;
7924 }
7925 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7926 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7927
7928 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7929 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7930                                 s64 val)
7931 {
7932         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7933 }
7934
7935 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7936 {
7937         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7938 }
7939
7940 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7941                 u64 rt_period_us)
7942 {
7943         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7944 }
7945
7946 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7947 {
7948         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7949 }
7950 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7951
7952 static struct cftype cpu_files[] = {
7953 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7954         {
7955                 .name = "shares",
7956                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7957                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7958         },
7959 #endif
7960 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7961         {
7962                 .name = "cfs_quota_us",
7963                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7964                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7965         },
7966         {
7967                 .name = "cfs_period_us",
7968                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7969                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7970         },
7971         {
7972                 .name = "stat",
7973                 .read_map = cpu_stats_show,
7974         },
7975 #endif
7976 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7977         {
7978                 .name = "rt_runtime_us",
7979                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7980                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7981         },
7982         {
7983                 .name = "rt_period_us",
7984                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7985                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7986         },
7987 #endif
7988         { }     /* terminate */
7989 };
7990
7991 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7992         .name           = "cpu",
7993         .create         = cpu_cgroup_create,
7994         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7995         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7996         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7997         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7998         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7999         .base_cftypes   = cpu_files,
8000         .early_init     = 1,
8001 };
8002
8003 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8004
8005 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8006
8007 /*
8008  * CPU accounting code for task groups.
8009  *
8010  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8011  * (balbir@in.ibm.com).
8012  */
8013
8014 /* create a new cpu accounting group */
8015 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(struct cgroup *cgrp)
8016 {
8017         struct cpuacct *ca;
8018
8019         if (!cgrp->parent)
8020                 return &root_cpuacct.css;
8021
8022         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8023         if (!ca)
8024                 goto out;
8025
8026         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8027         if (!ca->cpuusage)
8028                 goto out_free_ca;
8029
8030         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
8031         if (!ca->cpustat)
8032                 goto out_free_cpuusage;
8033
8034         return &ca->css;
8035
8036 out_free_cpuusage:
8037         free_percpu(ca->cpuusage);
8038 out_free_ca:
8039         kfree(ca);
8040 out:
8041         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8042 }
8043
8044 /* destroy an existing cpu accounting group */
8045 static void cpuacct_destroy(struct cgroup *cgrp)
8046 {
8047         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8048
8049         free_percpu(ca->cpustat);
8050         free_percpu(ca->cpuusage);
8051         kfree(ca);
8052 }
8053
8054 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8055 {
8056         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8057         u64 data;
8058
8059 #ifndef CONFIG_64BIT
8060         /*
8061          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8062          */
8063         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8064         data = *cpuusage;
8065         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8066 #else
8067         data = *cpuusage;
8068 #endif
8069
8070         return data;
8071 }
8072
8073 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8074 {
8075         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8076
8077 #ifndef CONFIG_64BIT
8078         /*
8079          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8080          */
8081         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8082         *cpuusage = val;
8083         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8084 #else
8085         *cpuusage = val;
8086 #endif
8087 }
8088
8089 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8090 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8091 {
8092         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8093         u64 totalcpuusage = 0;
8094         int i;
8095
8096         for_each_present_cpu(i)
8097                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8098
8099         return totalcpuusage;
8100 }
8101
8102 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8103                                                                 u64 reset)
8104 {
8105         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8106         int err = 0;
8107         int i;
8108
8109         if (reset) {
8110                 err = -EINVAL;
8111                 goto out;
8112         }
8113
8114         for_each_present_cpu(i)
8115                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8116
8117 out:
8118         return err;
8119 }
8120
8121 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8122                                    struct seq_file *m)
8123 {
8124         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8125         u64 percpu;
8126         int i;
8127
8128         for_each_present_cpu(i) {
8129                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8130                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8131         }
8132         seq_printf(m, "\n");
8133         return 0;
8134 }
8135
8136 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8137         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8138         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8139 };
8140
8141 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8142                               struct cgroup_map_cb *cb)
8143 {
8144         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8145         int cpu;
8146         s64 val = 0;
8147
8148         for_each_online_cpu(cpu) {
8149                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8150                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8151                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8152         }
8153         val = cputime64_to_clock_t(val);
8154         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8155
8156         val = 0;
8157         for_each_online_cpu(cpu) {
8158                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8159                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8160                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8161                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8162         }
8163
8164         val = cputime64_to_clock_t(val);
8165         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8166
8167         return 0;
8168 }
8169
8170 static struct cftype files[] = {
8171         {
8172                 .name = "usage",
8173                 .read_u64 = cpuusage_read,
8174                 .write_u64 = cpuusage_write,
8175         },
8176         {
8177                 .name = "usage_percpu",
8178                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8179         },
8180         {
8181                 .name = "stat",
8182                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8183         },
8184         { }     /* terminate */
8185 };
8186
8187 /*
8188  * charge this task's execution time to its accounting group.
8189  *
8190  * called with rq->lock held.
8191  */
8192 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8193 {
8194         struct cpuacct *ca;
8195         int cpu;
8196
8197         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8198                 return;
8199
8200         cpu = task_cpu(tsk);
8201
8202         rcu_read_lock();
8203
8204         ca = task_ca(tsk);
8205
8206         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8207                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8208                 *cpuusage += cputime;
8209         }
8210
8211         rcu_read_unlock();
8212 }
8213
8214 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8215         .name = "cpuacct",
8216         .create = cpuacct_create,
8217         .destroy = cpuacct_destroy,
8218         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8219         .base_cftypes = files,
8220 };
8221 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */