05c39f030314698730349de8eb9346c1437d9aba
[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 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299
300
301 /*
302  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
303  */
304 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
305         __acquires(rq->lock)
306 {
307         struct rq *rq;
308
309         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
310
311         for (;;) {
312                 rq = task_rq(p);
313                 raw_spin_lock(&rq->lock);
314                 if (likely(rq == task_rq(p)))
315                         return rq;
316                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
317         }
318 }
319
320 /*
321  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
322  */
323 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
324         __acquires(p->pi_lock)
325         __acquires(rq->lock)
326 {
327         struct rq *rq;
328
329         for (;;) {
330                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
331                 rq = task_rq(p);
332                 raw_spin_lock(&rq->lock);
333                 if (likely(rq == task_rq(p)))
334                         return rq;
335                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
336                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
337         }
338 }
339
340 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
341         __releases(rq->lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344 }
345
346 static inline void
347 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
348         __releases(rq->lock)
349         __releases(p->pi_lock)
350 {
351         raw_spin_unlock(&rq->lock);
352         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
353 }
354
355 /*
356  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
357  */
358 static struct rq *this_rq_lock(void)
359         __acquires(rq->lock)
360 {
361         struct rq *rq;
362
363         local_irq_disable();
364         rq = this_rq();
365         raw_spin_lock(&rq->lock);
366
367         return rq;
368 }
369
370 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
371 /*
372  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
373  */
374
375 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
376 {
377         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
378                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
379 }
380
381 /*
382  * High-resolution timer tick.
383  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
384  */
385 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
386 {
387         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
388
389         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
390
391         raw_spin_lock(&rq->lock);
392         update_rq_clock(rq);
393         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
394         raw_spin_unlock(&rq->lock);
395
396         return HRTIMER_NORESTART;
397 }
398
399 #ifdef CONFIG_SMP
400
401 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
402 {
403         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
404         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
405
406         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
407 }
408
409 /*
410  * called from hardirq (IPI) context
411  */
412 static void __hrtick_start(void *arg)
413 {
414         struct rq *rq = arg;
415
416         raw_spin_lock(&rq->lock);
417         __hrtick_restart(rq);
418         rq->hrtick_csd_pending = 0;
419         raw_spin_unlock(&rq->lock);
420 }
421
422 /*
423  * Called to set the hrtick timer state.
424  *
425  * called with rq->lock held and irqs disabled
426  */
427 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
428 {
429         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
430         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
431
432         hrtimer_set_expires(timer, time);
433
434         if (rq == this_rq()) {
435                 __hrtick_restart(rq);
436         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
437                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
438                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
439         }
440 }
441
442 static int
443 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
444 {
445         int cpu = (int)(long)hcpu;
446
447         switch (action) {
448         case CPU_UP_CANCELED:
449         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
450         case CPU_DOWN_PREPARE:
451         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
452         case CPU_DEAD:
453         case CPU_DEAD_FROZEN:
454                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
455                 return NOTIFY_OK;
456         }
457
458         return NOTIFY_DONE;
459 }
460
461 static __init void init_hrtick(void)
462 {
463         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
464 }
465 #else
466 /*
467  * Called to set the hrtick timer state.
468  *
469  * called with rq->lock held and irqs disabled
470  */
471 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
472 {
473         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
474                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
475 }
476
477 static inline void init_hrtick(void)
478 {
479 }
480 #endif /* CONFIG_SMP */
481
482 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
483 {
484 #ifdef CONFIG_SMP
485         rq->hrtick_csd_pending = 0;
486
487         rq->hrtick_csd.flags = 0;
488         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
489         rq->hrtick_csd.info = rq;
490 #endif
491
492         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
493         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
494 }
495 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
496 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
497 {
498 }
499
500 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
501 {
502 }
503
504 static inline void init_hrtick(void)
505 {
506 }
507 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
508
509 /*
510  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
511  *
512  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
513  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
514  * the target CPU.
515  */
516 #ifdef CONFIG_SMP
517 void resched_task(struct task_struct *p)
518 {
519         int cpu;
520
521         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
522
523         if (test_tsk_need_resched(p))
524                 return;
525
526         set_tsk_need_resched(p);
527
528         cpu = task_cpu(p);
529         if (cpu == smp_processor_id())
530                 return;
531
532         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
533         smp_mb();
534         if (!tsk_is_polling(p))
535                 smp_send_reschedule(cpu);
536 }
537
538 void resched_cpu(int cpu)
539 {
540         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
541         unsigned long flags;
542
543         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
544                 return;
545         resched_task(cpu_curr(cpu));
546         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
547 }
548
549 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
550 /*
551  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
552  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
553  *
554  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
555  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
556  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
557  */
558 int get_nohz_timer_target(void)
559 {
560         int cpu = smp_processor_id();
561         int i;
562         struct sched_domain *sd;
563
564         rcu_read_lock();
565         for_each_domain(cpu, sd) {
566                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
567                         if (!idle_cpu(i)) {
568                                 cpu = i;
569                                 goto unlock;
570                         }
571                 }
572         }
573 unlock:
574         rcu_read_unlock();
575         return cpu;
576 }
577 /*
578  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
579  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
580  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
581  * idle system the next event might even be infinite time into the
582  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
583  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
584  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
585  * wheel for the next timer event.
586  */
587 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
588 {
589         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
590
591         if (cpu == smp_processor_id())
592                 return;
593
594         /*
595          * This is safe, as this function is called with the timer
596          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
597          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
598          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
599          * timer into account automatically.
600          */
601         if (rq->curr != rq->idle)
602                 return;
603
604         /*
605          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
606          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
607          * idle task through an additional NOOP schedule()
608          */
609         set_tsk_need_resched(rq->idle);
610
611         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
612         smp_mb();
613         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
614                 smp_send_reschedule(cpu);
615 }
616
617 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
618 {
619         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
620                 if (cpu != smp_processor_id() ||
621                     tick_nohz_tick_stopped())
622                         smp_send_reschedule(cpu);
623                 return true;
624         }
625
626         return false;
627 }
628
629 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
630 {
631         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
632                 wake_up_idle_cpu(cpu);
633 }
634
635 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
636 {
637         int cpu = smp_processor_id();
638
639         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
640                 return false;
641
642         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
643                 return true;
644
645         /*
646          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
647          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
648          */
649         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
650         return false;
651 }
652
653 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
654
655 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
656 {
657         return false;
658 }
659
660 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
661
662 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
663 bool sched_can_stop_tick(void)
664 {
665        struct rq *rq;
666
667        rq = this_rq();
668
669        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
670        smp_rmb();
671
672        /* More than one running task need preemption */
673        if (rq->nr_running > 1)
674                return false;
675
676        return true;
677 }
678 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
679
680 void sched_avg_update(struct rq *rq)
681 {
682         s64 period = sched_avg_period();
683
684         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
685                 /*
686                  * Inline assembly required to prevent the compiler
687                  * optimising this loop into a divmod call.
688                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
689                  */
690                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
691                 rq->age_stamp += period;
692                 rq->rt_avg /= 2;
693         }
694 }
695
696 #else /* !CONFIG_SMP */
697 void resched_task(struct task_struct *p)
698 {
699         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
700         set_tsk_need_resched(p);
701 }
702 #endif /* CONFIG_SMP */
703
704 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
705                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
706 /*
707  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
708  * node and @up when leaving it for the final time.
709  *
710  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
711  */
712 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
713                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
714 {
715         struct task_group *parent, *child;
716         int ret;
717
718         parent = from;
719
720 down:
721         ret = (*down)(parent, data);
722         if (ret)
723                 goto out;
724         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
725                 parent = child;
726                 goto down;
727
728 up:
729                 continue;
730         }
731         ret = (*up)(parent, data);
732         if (ret || parent == from)
733                 goto out;
734
735         child = parent;
736         parent = parent->parent;
737         if (parent)
738                 goto up;
739 out:
740         return ret;
741 }
742
743 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
744 {
745         return 0;
746 }
747 #endif
748
749 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
750 {
751         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
752         struct load_weight *load = &p->se.load;
753
754         /*
755          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
756          */
757         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
758                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
759                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
760                 return;
761         }
762
763         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
764         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
765 }
766
767 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
768 {
769         update_rq_clock(rq);
770         sched_info_queued(p);
771         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
772 }
773
774 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
775 {
776         update_rq_clock(rq);
777         sched_info_dequeued(p);
778         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
779 }
780
781 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
782 {
783         if (task_contributes_to_load(p))
784                 rq->nr_uninterruptible--;
785
786         enqueue_task(rq, p, flags);
787 }
788
789 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
790 {
791         if (task_contributes_to_load(p))
792                 rq->nr_uninterruptible++;
793
794         dequeue_task(rq, p, flags);
795 }
796
797 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
798 {
799 /*
800  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
801  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
802  */
803 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
804         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
805 #endif
806 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
807         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
808
809         /*
810          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
811          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
812          * {soft,}irq region.
813          *
814          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
815          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
816          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
817          * monotonic.
818          *
819          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
820          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
821          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
822          * atomic ops.
823          */
824         if (irq_delta > delta)
825                 irq_delta = delta;
826
827         rq->prev_irq_time += irq_delta;
828         delta -= irq_delta;
829 #endif
830 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
831         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
832                 u64 st;
833
834                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
835                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
836
837                 if (unlikely(steal > delta))
838                         steal = delta;
839
840                 st = steal_ticks(steal);
841                 steal = st * TICK_NSEC;
842
843                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
844
845                 delta -= steal;
846         }
847 #endif
848
849         rq->clock_task += delta;
850
851 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
852         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
853                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
854 #endif
855 }
856
857 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
858 {
859         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
860         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
861
862         if (stop) {
863                 /*
864                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
865                  * userspace knows about and won't get confused about.
866                  *
867                  * Also, it will make PI more or less work without too
868                  * much confusion -- but then, stop work should not
869                  * rely on PI working anyway.
870                  */
871                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
872
873                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
874         }
875
876         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
877
878         if (old_stop) {
879                 /*
880                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
881                  * it can die in pieces.
882                  */
883                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
884         }
885 }
886
887 /*
888  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
889  */
890 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
891 {
892         return p->static_prio;
893 }
894
895 /*
896  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
897  * without taking RT-inheritance into account. Might be
898  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
899  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
900  * estimator recalculates.
901  */
902 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
903 {
904         int prio;
905
906         if (task_has_rt_policy(p))
907                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
908         else
909                 prio = __normal_prio(p);
910         return prio;
911 }
912
913 /*
914  * Calculate the current priority, i.e. the priority
915  * taken into account by the scheduler. This value might
916  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
917  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
918  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
919  */
920 static int effective_prio(struct task_struct *p)
921 {
922         p->normal_prio = normal_prio(p);
923         /*
924          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
925          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
926          * to the normal priority:
927          */
928         if (!rt_prio(p->prio))
929                 return p->normal_prio;
930         return p->prio;
931 }
932
933 /**
934  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
935  * @p: the task in question.
936  *
937  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
938  */
939 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
940 {
941         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
942 }
943
944 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
945                                        const struct sched_class *prev_class,
946                                        int oldprio)
947 {
948         if (prev_class != p->sched_class) {
949                 if (prev_class->switched_from)
950                         prev_class->switched_from(rq, p);
951                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
952         } else if (oldprio != p->prio)
953                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
954 }
955
956 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
957 {
958         const struct sched_class *class;
959
960         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
961                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
962         } else {
963                 for_each_class(class) {
964                         if (class == rq->curr->sched_class)
965                                 break;
966                         if (class == p->sched_class) {
967                                 resched_task(rq->curr);
968                                 break;
969                         }
970                 }
971         }
972
973         /*
974          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
975          * this case, we can save a useless back to back clock update.
976          */
977         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
978                 rq->skip_clock_update = 1;
979 }
980
981 static ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(task_migration_notifier);
982
983 void register_task_migration_notifier(struct notifier_block *n)
984 {
985         atomic_notifier_chain_register(&task_migration_notifier, n);
986 }
987
988 #ifdef CONFIG_SMP
989 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
990 {
991 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
992         /*
993          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
994          * ttwu() will sort out the placement.
995          */
996         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
997                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
998
999 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1000         /*
1001          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1002          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1003          *
1004          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1005          * see task_group().
1006          *
1007          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1008          * task_rq_lock().
1009          */
1010         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1011                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1012 #endif
1013 #endif
1014
1015         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1016
1017         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1018                 struct task_migration_notifier tmn;
1019
1020                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1021                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1022                 p->se.nr_migrations++;
1023                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1024
1025                 tmn.task = p;
1026                 tmn.from_cpu = task_cpu(p);
1027                 tmn.to_cpu = new_cpu;
1028
1029                 atomic_notifier_call_chain(&task_migration_notifier, 0, &tmn);
1030         }
1031
1032         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1033 }
1034
1035 struct migration_arg {
1036         struct task_struct *task;
1037         int dest_cpu;
1038 };
1039
1040 static int migration_cpu_stop(void *data);
1041
1042 /*
1043  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1044  *
1045  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1046  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1047  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1048  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1049  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1050  * @p has remained unscheduled the whole time.
1051  *
1052  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1053  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1054  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1055  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1056  * waiting to become inactive.
1057  */
1058 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1059 {
1060         unsigned long flags;
1061         int running, on_rq;
1062         unsigned long ncsw;
1063         struct rq *rq;
1064
1065         for (;;) {
1066                 /*
1067                  * We do the initial early heuristics without holding
1068                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1069                  * the runqueue lock when things look like they will
1070                  * work out!
1071                  */
1072                 rq = task_rq(p);
1073
1074                 /*
1075                  * If the task is actively running on another CPU
1076                  * still, just relax and busy-wait without holding
1077                  * any locks.
1078                  *
1079                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1080                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1081                  * But we don't care, since "task_running()" will
1082                  * return false if the runqueue has changed and p
1083                  * is actually now running somewhere else!
1084                  */
1085                 while (task_running(rq, p)) {
1086                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1087                                 return 0;
1088                         cpu_relax();
1089                 }
1090
1091                 /*
1092                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1093                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1094                  * just go back and repeat.
1095                  */
1096                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1097                 trace_sched_wait_task(p);
1098                 running = task_running(rq, p);
1099                 on_rq = p->on_rq;
1100                 ncsw = 0;
1101                 if (!match_state || p->state == match_state)
1102                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1103                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1104
1105                 /*
1106                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1107                  */
1108                 if (unlikely(!ncsw))
1109                         break;
1110
1111                 /*
1112                  * Was it really running after all now that we
1113                  * checked with the proper locks actually held?
1114                  *
1115                  * Oops. Go back and try again..
1116                  */
1117                 if (unlikely(running)) {
1118                         cpu_relax();
1119                         continue;
1120                 }
1121
1122                 /*
1123                  * It's not enough that it's not actively running,
1124                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1125                  * preempted!
1126                  *
1127                  * So if it was still runnable (but just not actively
1128                  * running right now), it's preempted, and we should
1129                  * yield - it could be a while.
1130                  */
1131                 if (unlikely(on_rq)) {
1132                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1133
1134                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1135                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1136                         continue;
1137                 }
1138
1139                 /*
1140                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1141                  * runnable, which means that it will never become
1142                  * running in the future either. We're all done!
1143                  */
1144                 break;
1145         }
1146
1147         return ncsw;
1148 }
1149
1150 /***
1151  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1152  * @p: the to-be-kicked thread
1153  *
1154  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1155  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1156  *
1157  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1158  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1159  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1160  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1161  * achieved as well.
1162  */
1163 void kick_process(struct task_struct *p)
1164 {
1165         int cpu;
1166
1167         preempt_disable();
1168         cpu = task_cpu(p);
1169         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1170                 smp_send_reschedule(cpu);
1171         preempt_enable();
1172 }
1173 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1174 #endif /* CONFIG_SMP */
1175
1176 #ifdef CONFIG_SMP
1177 /*
1178  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1179  */
1180 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1181 {
1182         int nid = cpu_to_node(cpu);
1183         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1184         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1185         int dest_cpu;
1186
1187         /*
1188          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1189          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1190          * select the cpu on the other node.
1191          */
1192         if (nid != -1) {
1193                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1194
1195                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1196                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1197                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1198                                 continue;
1199                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1200                                 continue;
1201                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1202                                 return dest_cpu;
1203                 }
1204         }
1205
1206         for (;;) {
1207                 /* Any allowed, online CPU? */
1208                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1209                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1210                                 continue;
1211                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1212                                 continue;
1213                         goto out;
1214                 }
1215
1216                 switch (state) {
1217                 case cpuset:
1218                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1219                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1220                         state = possible;
1221                         break;
1222
1223                 case possible:
1224                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1225                         state = fail;
1226                         break;
1227
1228                 case fail:
1229                         BUG();
1230                         break;
1231                 }
1232         }
1233
1234 out:
1235         if (state != cpuset) {
1236                 /*
1237                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1238                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1239                  * leave kernel.
1240                  */
1241                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1242                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1243                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1244                 }
1245         }
1246
1247         return dest_cpu;
1248 }
1249
1250 /*
1251  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1252  */
1253 static inline
1254 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1255 {
1256         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1257
1258         /*
1259          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1260          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1261          * cpu.
1262          *
1263          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1264          *
1265          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1266          *   not worry about this generic constraint ]
1267          */
1268         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1269                      !cpu_online(cpu)))
1270                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1271
1272         return cpu;
1273 }
1274
1275 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1276 {
1277         s64 diff = sample - *avg;
1278         *avg += diff >> 3;
1279 }
1280 #endif
1281
1282 static void
1283 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1284 {
1285 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1286         struct rq *rq = this_rq();
1287
1288 #ifdef CONFIG_SMP
1289         int this_cpu = smp_processor_id();
1290
1291         if (cpu == this_cpu) {
1292                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1293                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1294         } else {
1295                 struct sched_domain *sd;
1296
1297                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1298                 rcu_read_lock();
1299                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1300                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1301                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1302                                 break;
1303                         }
1304                 }
1305                 rcu_read_unlock();
1306         }
1307
1308         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1309                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1310
1311 #endif /* CONFIG_SMP */
1312
1313         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1314         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1315
1316         if (wake_flags & WF_SYNC)
1317                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1318
1319 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1320 }
1321
1322 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1323 {
1324         activate_task(rq, p, en_flags);
1325         p->on_rq = 1;
1326
1327         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1328         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1329                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1330 }
1331
1332 /*
1333  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1334  */
1335 static void
1336 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1337 {
1338         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1339         trace_sched_wakeup(p, true);
1340
1341         p->state = TASK_RUNNING;
1342 #ifdef CONFIG_SMP
1343         if (p->sched_class->task_woken)
1344                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1345
1346         if (rq->idle_stamp) {
1347                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1348                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1349
1350                 if (delta > max)
1351                         rq->avg_idle = max;
1352                 else
1353                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1354                 rq->idle_stamp = 0;
1355         }
1356 #endif
1357 }
1358
1359 static void
1360 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1361 {
1362 #ifdef CONFIG_SMP
1363         if (p->sched_contributes_to_load)
1364                 rq->nr_uninterruptible--;
1365 #endif
1366
1367         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1368         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1369 }
1370
1371 /*
1372  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1373  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1374  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1375  * the task is still ->on_rq.
1376  */
1377 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1378 {
1379         struct rq *rq;
1380         int ret = 0;
1381
1382         rq = __task_rq_lock(p);
1383         if (p->on_rq) {
1384                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1385                 update_rq_clock(rq);
1386                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1387                 ret = 1;
1388         }
1389         __task_rq_unlock(rq);
1390
1391         return ret;
1392 }
1393
1394 #ifdef CONFIG_SMP
1395 static void sched_ttwu_pending(void)
1396 {
1397         struct rq *rq = this_rq();
1398         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1399         struct task_struct *p;
1400
1401         raw_spin_lock(&rq->lock);
1402
1403         while (llist) {
1404                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1405                 llist = llist_next(llist);
1406                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1407         }
1408
1409         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1410 }
1411
1412 void scheduler_ipi(void)
1413 {
1414         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1415                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1416                         && !got_nohz_idle_kick())
1417                 return;
1418
1419         /*
1420          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1421          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1422          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1423          * we do call them.
1424          *
1425          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1426          * properly.
1427          *
1428          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1429          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1430          * somewhat pessimize the simple resched case.
1431          */
1432         irq_enter();
1433         tick_nohz_full_check();
1434         sched_ttwu_pending();
1435
1436         /*
1437          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1438          */
1439         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1440                 this_rq()->idle_balance = 1;
1441                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1442         }
1443         irq_exit();
1444 }
1445
1446 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1447 {
1448         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1449                 smp_send_reschedule(cpu);
1450 }
1451
1452 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1453 {
1454         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1455 }
1456 #endif /* CONFIG_SMP */
1457
1458 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1459 {
1460         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1461
1462 #if defined(CONFIG_SMP)
1463         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1464                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1465                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1466                 return;
1467         }
1468 #endif
1469
1470         raw_spin_lock(&rq->lock);
1471         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1472         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1473 }
1474
1475 /**
1476  * try_to_wake_up - wake up a thread
1477  * @p: the thread to be awakened
1478  * @state: the mask of task states that can be woken
1479  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1480  *
1481  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1482  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1483  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1484  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1485  * runnable without the overhead of this.
1486  *
1487  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1488  * or @state didn't match @p's state.
1489  */
1490 static int
1491 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1492 {
1493         unsigned long flags;
1494         int cpu, success = 0;
1495
1496         /*
1497          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1498          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1499          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1500          * set_current_state() the waiting thread does.
1501          */
1502         smp_mb__before_spinlock();
1503         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1504         if (!(p->state & state))
1505                 goto out;
1506
1507         success = 1; /* we're going to change ->state */
1508         cpu = task_cpu(p);
1509
1510         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1511                 goto stat;
1512
1513 #ifdef CONFIG_SMP
1514         /*
1515          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1516          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1517          */
1518         while (p->on_cpu)
1519                 cpu_relax();
1520         /*
1521          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1522          */
1523         smp_rmb();
1524
1525         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1526         p->state = TASK_WAKING;
1527
1528         if (p->sched_class->task_waking)
1529                 p->sched_class->task_waking(p);
1530
1531         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1532         if (task_cpu(p) != cpu) {
1533                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1534                 set_task_cpu(p, cpu);
1535         }
1536 #endif /* CONFIG_SMP */
1537
1538         ttwu_queue(p, cpu);
1539 stat:
1540         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1541 out:
1542         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1543
1544         return success;
1545 }
1546
1547 /**
1548  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1549  * @p: the thread to be awakened
1550  *
1551  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1552  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1553  * the current task.
1554  */
1555 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1556 {
1557         struct rq *rq = task_rq(p);
1558
1559         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1560             WARN_ON_ONCE(p == current))
1561                 return;
1562
1563         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1564
1565         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1566                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1567                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1568                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1569         }
1570
1571         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1572                 goto out;
1573
1574         if (!p->on_rq)
1575                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1576
1577         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1578         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1579 out:
1580         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1581 }
1582
1583 /**
1584  * wake_up_process - Wake up a specific process
1585  * @p: The process to be woken up.
1586  *
1587  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1588  * processes.
1589  *
1590  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1591  *
1592  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1593  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1594  */
1595 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1596 {
1597         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1598         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1599 }
1600 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1601
1602 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1603 {
1604         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1609  * p is forked by current.
1610  *
1611  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1612  */
1613 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1614 {
1615         p->on_rq                        = 0;
1616
1617         p->se.on_rq                     = 0;
1618         p->se.exec_start                = 0;
1619         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1620         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1621         p->se.nr_migrations             = 0;
1622         p->se.vruntime                  = 0;
1623         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1624
1625 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1626         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1627 #endif
1628
1629         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1630
1631 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1632         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1633 #endif
1634
1635 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1636         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1637                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1638                 p->mm->numa_next_reset = jiffies;
1639                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1640         }
1641
1642         p->node_stamp = 0ULL;
1643         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1644         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1645         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1646         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1647 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1648 }
1649
1650 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1651 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1652 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1653 {
1654         if (enabled)
1655                 sched_feat_set("NUMA");
1656         else
1657                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1658 }
1659 #else
1660 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1661
1662 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1663 {
1664         numabalancing_enabled = enabled;
1665 }
1666 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1667 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1668
1669 /*
1670  * fork()/clone()-time setup:
1671  */
1672 void sched_fork(struct task_struct *p)
1673 {
1674         unsigned long flags;
1675         int cpu = get_cpu();
1676
1677         __sched_fork(p);
1678         /*
1679          * We mark the process as running here. This guarantees that
1680          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1681          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1682          */
1683         p->state = TASK_RUNNING;
1684
1685         /*
1686          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1687          */
1688         p->prio = current->normal_prio;
1689
1690         /*
1691          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1692          */
1693         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1694                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1695                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1696                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1697                         p->rt_priority = 0;
1698                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1699                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1700
1701                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1702                 set_load_weight(p);
1703
1704                 /*
1705                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1706                  * fulfilled its duty:
1707                  */
1708                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1709         }
1710
1711         if (!rt_prio(p->prio))
1712                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1713
1714         if (p->sched_class->task_fork)
1715                 p->sched_class->task_fork(p);
1716
1717         /*
1718          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1719          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1720          * is ran before sched_fork().
1721          *
1722          * Silence PROVE_RCU.
1723          */
1724         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1725         set_task_cpu(p, cpu);
1726         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1727
1728 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1729         if (likely(sched_info_on()))
1730                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1731 #endif
1732 #if defined(CONFIG_SMP)
1733         p->on_cpu = 0;
1734 #endif
1735 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1736         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1737         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1738 #endif
1739 #ifdef CONFIG_SMP
1740         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1741 #endif
1742
1743         put_cpu();
1744 }
1745
1746 /*
1747  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1748  *
1749  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1750  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1751  * on the runqueue and wakes it.
1752  */
1753 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1754 {
1755         unsigned long flags;
1756         struct rq *rq;
1757
1758         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1759 #ifdef CONFIG_SMP
1760         /*
1761          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1762          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1763          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1764          */
1765         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1766 #endif
1767
1768         /* Initialize new task's runnable average */
1769         init_task_runnable_average(p);
1770         rq = __task_rq_lock(p);
1771         activate_task(rq, p, 0);
1772         p->on_rq = 1;
1773         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1774         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1775 #ifdef CONFIG_SMP
1776         if (p->sched_class->task_woken)
1777                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1778 #endif
1779         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1780 }
1781
1782 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1783
1784 /**
1785  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1786  * @notifier: notifier struct to register
1787  */
1788 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1789 {
1790         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1791 }
1792 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1793
1794 /**
1795  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1796  * @notifier: notifier struct to unregister
1797  *
1798  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1799  */
1800 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1801 {
1802         hlist_del(&notifier->link);
1803 }
1804 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1805
1806 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1807 {
1808         struct preempt_notifier *notifier;
1809
1810         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1811                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1812 }
1813
1814 static void
1815 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1816                                  struct task_struct *next)
1817 {
1818         struct preempt_notifier *notifier;
1819
1820         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1821                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1822 }
1823
1824 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1825
1826 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1827 {
1828 }
1829
1830 static void
1831 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1832                                  struct task_struct *next)
1833 {
1834 }
1835
1836 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1837
1838 /**
1839  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1840  * @rq: the runqueue preparing to switch
1841  * @prev: the current task that is being switched out
1842  * @next: the task we are going to switch to.
1843  *
1844  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1845  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1846  * switch.
1847  *
1848  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1849  * hooks.
1850  */
1851 static inline void
1852 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1853                     struct task_struct *next)
1854 {
1855         trace_sched_switch(prev, next);
1856         sched_info_switch(prev, next);
1857         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1858         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1859         prepare_lock_switch(rq, next);
1860         prepare_arch_switch(next);
1861 }
1862
1863 /**
1864  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1865  * @rq: runqueue associated with task-switch
1866  * @prev: the thread we just switched away from.
1867  *
1868  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1869  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1870  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1871  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1872  *
1873  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1874  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1875  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1876  * details.)
1877  */
1878 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1879         __releases(rq->lock)
1880 {
1881         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1882         long prev_state;
1883
1884         rq->prev_mm = NULL;
1885
1886         /*
1887          * A task struct has one reference for the use as "current".
1888          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1889          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1890          * the scheduled task must drop that reference.
1891          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1892          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1893          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1894          * be dropped twice.
1895          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1896          */
1897         prev_state = prev->state;
1898         vtime_task_switch(prev);
1899         finish_arch_switch(prev);
1900         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1901         finish_lock_switch(rq, prev);
1902         finish_arch_post_lock_switch();
1903
1904         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1905         if (mm)
1906                 mmdrop(mm);
1907         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1908                 /*
1909                  * Remove function-return probe instances associated with this
1910                  * task and put them back on the free list.
1911                  */
1912                 kprobe_flush_task(prev);
1913                 put_task_struct(prev);
1914         }
1915
1916         tick_nohz_task_switch(current);
1917 }
1918
1919 #ifdef CONFIG_SMP
1920
1921 /* assumes rq->lock is held */
1922 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1923 {
1924         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1925                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1926 }
1927
1928 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1929 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1930 {
1931         if (rq->post_schedule) {
1932                 unsigned long flags;
1933
1934                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1935                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1936                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1937                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1938
1939                 rq->post_schedule = 0;
1940         }
1941 }
1942
1943 #else
1944
1945 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1946 {
1947 }
1948
1949 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1950 {
1951 }
1952
1953 #endif
1954
1955 /**
1956  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1957  * @prev: the thread we just switched away from.
1958  */
1959 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1960         __releases(rq->lock)
1961 {
1962         struct rq *rq = this_rq();
1963
1964         finish_task_switch(rq, prev);
1965
1966         /*
1967          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1968          * task_switch?
1969          */
1970         post_schedule(rq);
1971
1972 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1973         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1974         preempt_enable();
1975 #endif
1976         if (current->set_child_tid)
1977                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1978 }
1979
1980 /*
1981  * context_switch - switch to the new MM and the new
1982  * thread's register state.
1983  */
1984 static inline void
1985 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1986                struct task_struct *next)
1987 {
1988         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1989
1990         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1991
1992         mm = next->mm;
1993         oldmm = prev->active_mm;
1994         /*
1995          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1996          * combine the page table reload and the switch backend into
1997          * one hypercall.
1998          */
1999         arch_start_context_switch(prev);
2000
2001         if (!mm) {
2002                 next->active_mm = oldmm;
2003                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2004                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2005         } else
2006                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2007
2008         if (!prev->mm) {
2009                 prev->active_mm = NULL;
2010                 rq->prev_mm = oldmm;
2011         }
2012         /*
2013          * Since the runqueue lock will be released by the next
2014          * task (which is an invalid locking op but in the case
2015          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2016          * do an early lockdep release here:
2017          */
2018 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2019         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2020 #endif
2021
2022         context_tracking_task_switch(prev, next);
2023         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2024         switch_to(prev, next, prev);
2025
2026         barrier();
2027         /*
2028          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2029          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2030          * frame will be invalid.
2031          */
2032         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2033 }
2034
2035 /*
2036  * nr_running and nr_context_switches:
2037  *
2038  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2039  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2040  */
2041 unsigned long nr_running(void)
2042 {
2043         unsigned long i, sum = 0;
2044
2045         for_each_online_cpu(i)
2046                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2047
2048         return sum;
2049 }
2050
2051 unsigned long long nr_context_switches(void)
2052 {
2053         int i;
2054         unsigned long long sum = 0;
2055
2056         for_each_possible_cpu(i)
2057                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2058
2059         return sum;
2060 }
2061
2062 unsigned long nr_iowait(void)
2063 {
2064         unsigned long i, sum = 0;
2065
2066         for_each_possible_cpu(i)
2067                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2068
2069         return sum;
2070 }
2071
2072 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2073 {
2074         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2075         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2076 }
2077
2078 #ifdef CONFIG_SMP
2079
2080 /*
2081  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2082  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2083  */
2084 void sched_exec(void)
2085 {
2086         struct task_struct *p = current;
2087         unsigned long flags;
2088         int dest_cpu;
2089
2090         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2091         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2092         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2093                 goto unlock;
2094
2095         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2096                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2097
2098                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2099                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2100                 return;
2101         }
2102 unlock:
2103         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2104 }
2105
2106 #endif
2107
2108 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2109 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2110
2111 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2112 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2113
2114 /*
2115  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2116  * @p in case that task is currently running.
2117  *
2118  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2119  */
2120 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2121 {
2122         u64 ns = 0;
2123
2124         if (task_current(rq, p)) {
2125                 update_rq_clock(rq);
2126                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2127                 if ((s64)ns < 0)
2128                         ns = 0;
2129         }
2130
2131         return ns;
2132 }
2133
2134 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2135 {
2136         unsigned long flags;
2137         struct rq *rq;
2138         u64 ns = 0;
2139
2140         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2141         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2142         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2143
2144         return ns;
2145 }
2146
2147 /*
2148  * Return accounted runtime for the task.
2149  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2150  * pending runtime that have not been accounted yet.
2151  */
2152 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2153 {
2154         unsigned long flags;
2155         struct rq *rq;
2156         u64 ns = 0;
2157
2158         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2159         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2160         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2161
2162         return ns;
2163 }
2164
2165 /*
2166  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2167  * We call it with interrupts disabled.
2168  */
2169 void scheduler_tick(void)
2170 {
2171         int cpu = smp_processor_id();
2172         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2173         struct task_struct *curr = rq->curr;
2174
2175         sched_clock_tick();
2176
2177         raw_spin_lock(&rq->lock);
2178         update_rq_clock(rq);
2179         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2180         update_cpu_load_active(rq);
2181         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2182
2183         perf_event_task_tick();
2184
2185 #ifdef CONFIG_SMP
2186         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2187         trigger_load_balance(rq, cpu);
2188 #endif
2189         rq_last_tick_reset(rq);
2190 }
2191
2192 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2193 /**
2194  * scheduler_tick_max_deferment
2195  *
2196  * Keep at least one tick per second when a single
2197  * active task is running because the scheduler doesn't
2198  * yet completely support full dynticks environment.
2199  *
2200  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2201  * balancing, etc... continue to move forward, even
2202  * with a very low granularity.
2203  *
2204  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2205  */
2206 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2207 {
2208         struct rq *rq = this_rq();
2209         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2210
2211         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2212
2213         if (time_before_eq(next, now))
2214                 return 0;
2215
2216         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2217 }
2218 #endif
2219
2220 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2221 {
2222         if (in_lock_functions(addr)) {
2223                 addr = CALLER_ADDR2;
2224                 if (in_lock_functions(addr))
2225                         addr = CALLER_ADDR3;
2226         }
2227         return addr;
2228 }
2229
2230 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2231                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2232
2233 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2234 {
2235 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2236         /*
2237          * Underflow?
2238          */
2239         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2240                 return;
2241 #endif
2242         preempt_count() += val;
2243 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2244         /*
2245          * Spinlock count overflowing soon?
2246          */
2247         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2248                                 PREEMPT_MASK - 10);
2249 #endif
2250         if (preempt_count() == val)
2251                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2252 }
2253 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2254
2255 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2256 {
2257 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2258         /*
2259          * Underflow?
2260          */
2261         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2262                 return;
2263         /*
2264          * Is the spinlock portion underflowing?
2265          */
2266         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2267                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2268                 return;
2269 #endif
2270
2271         if (preempt_count() == val)
2272                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2273         preempt_count() -= val;
2274 }
2275 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2276
2277 #endif
2278
2279 /*
2280  * Print scheduling while atomic bug:
2281  */
2282 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2283 {
2284         if (oops_in_progress)
2285                 return;
2286
2287         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2288                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2289
2290         debug_show_held_locks(prev);
2291         print_modules();
2292         if (irqs_disabled())
2293                 print_irqtrace_events(prev);
2294         dump_stack();
2295         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2296 }
2297
2298 /*
2299  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2300  */
2301 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2302 {
2303         /*
2304          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2305          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2306          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2307          */
2308         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2309                 __schedule_bug(prev);
2310         rcu_sleep_check();
2311
2312         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2313
2314         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2315 }
2316
2317 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2318 {
2319         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2320                 update_rq_clock(rq);
2321         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2322 }
2323
2324 /*
2325  * Pick up the highest-prio task:
2326  */
2327 static inline struct task_struct *
2328 pick_next_task(struct rq *rq)
2329 {
2330         const struct sched_class *class;
2331         struct task_struct *p;
2332
2333         /*
2334          * Optimization: we know that if all tasks are in
2335          * the fair class we can call that function directly:
2336          */
2337         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2338                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2339                 if (likely(p))
2340                         return p;
2341         }
2342
2343         for_each_class(class) {
2344                 p = class->pick_next_task(rq);
2345                 if (p)
2346                         return p;
2347         }
2348
2349         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2350 }
2351
2352 /*
2353  * __schedule() is the main scheduler function.
2354  *
2355  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2356  *
2357  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2358  *
2359  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2360  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2361  *
2362  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2363  *      interrupt handler scheduler_tick().
2364  *
2365  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2366  *      task to the run-queue and that's it.
2367  *
2368  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2369  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2370  *      called on the nearest possible occasion:
2371  *
2372  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2373  *
2374  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2375  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2376  *           spin_unlock()!)
2377  *
2378  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2379  *           preemptible context
2380  *
2381  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2382  *         then at the next:
2383  *
2384  *          - cond_resched() call
2385  *          - explicit schedule() call
2386  *          - return from syscall or exception to user-space
2387  *          - return from interrupt-handler to user-space
2388  */
2389 static void __sched __schedule(void)
2390 {
2391         struct task_struct *prev, *next;
2392         unsigned long *switch_count;
2393         struct rq *rq;
2394         int cpu;
2395
2396 need_resched:
2397         preempt_disable();
2398         cpu = smp_processor_id();
2399         rq = cpu_rq(cpu);
2400         rcu_note_context_switch(cpu);
2401         prev = rq->curr;
2402
2403         schedule_debug(prev);
2404
2405         if (sched_feat(HRTICK))
2406                 hrtick_clear(rq);
2407
2408         /*
2409          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2410          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2411          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2412          */
2413         smp_mb__before_spinlock();
2414         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2415
2416         switch_count = &prev->nivcsw;
2417         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2418                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2419                         prev->state = TASK_RUNNING;
2420                 } else {
2421                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2422                         prev->on_rq = 0;
2423
2424                         /*
2425                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2426                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2427                          * concurrency.
2428                          */
2429                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2430                                 struct task_struct *to_wakeup;
2431
2432                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2433                                 if (to_wakeup)
2434                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2435                         }
2436                 }
2437                 switch_count = &prev->nvcsw;
2438         }
2439
2440         pre_schedule(rq, prev);
2441
2442         if (unlikely(!rq->nr_running))
2443                 idle_balance(cpu, rq);
2444
2445         put_prev_task(rq, prev);
2446         next = pick_next_task(rq);
2447         clear_tsk_need_resched(prev);
2448         rq->skip_clock_update = 0;
2449
2450         if (likely(prev != next)) {
2451                 rq->nr_switches++;
2452                 rq->curr = next;
2453                 ++*switch_count;
2454
2455                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2456                 /*
2457                  * The context switch have flipped the stack from under us
2458                  * and restored the local variables which were saved when
2459                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2460                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2461                  */
2462                 cpu = smp_processor_id();
2463                 rq = cpu_rq(cpu);
2464         } else
2465                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2466
2467         post_schedule(rq);
2468
2469         sched_preempt_enable_no_resched();
2470         if (need_resched())
2471                 goto need_resched;
2472 }
2473
2474 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2475 {
2476         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2477                 return;
2478         /*
2479          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2480          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2481          */
2482         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2483                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2484 }
2485
2486 asmlinkage void __sched schedule(void)
2487 {
2488         struct task_struct *tsk = current;
2489
2490         sched_submit_work(tsk);
2491         __schedule();
2492 }
2493 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2494
2495 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2496 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2497 {
2498         /*
2499          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2500          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2501          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2502          * we find a better solution.
2503          */
2504         user_exit();
2505         schedule();
2506         user_enter();
2507 }
2508 #endif
2509
2510 /**
2511  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2512  *
2513  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2514  */
2515 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2516 {
2517         sched_preempt_enable_no_resched();
2518         schedule();
2519         preempt_disable();
2520 }
2521
2522 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2523 /*
2524  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2525  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2526  * occur there and call schedule directly.
2527  */
2528 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2529 {
2530         struct thread_info *ti = current_thread_info();
2531
2532         /*
2533          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2534          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2535          */
2536         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
2537                 return;
2538
2539         do {
2540                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
2541                 __schedule();
2542                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
2543
2544                 /*
2545                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2546                  * between schedule and now.
2547                  */
2548                 barrier();
2549         } while (need_resched());
2550 }
2551 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2552
2553 /*
2554  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2555  * off of irq context.
2556  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2557  * protect us against recursive calling from irq.
2558  */
2559 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2560 {
2561         struct thread_info *ti = current_thread_info();
2562         enum ctx_state prev_state;
2563
2564         /* Catch callers which need to be fixed */
2565         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
2566
2567         prev_state = exception_enter();
2568
2569         do {
2570                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
2571                 local_irq_enable();
2572                 __schedule();
2573                 local_irq_disable();
2574                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
2575
2576                 /*
2577                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2578                  * between schedule and now.
2579                  */
2580                 barrier();
2581         } while (need_resched());
2582
2583         exception_exit(prev_state);
2584 }
2585
2586 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2587
2588 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2589                           void *key)
2590 {
2591         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2592 }
2593 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2594
2595 /*
2596  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
2597  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
2598  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
2599  *
2600  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
2601  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
2602  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
2603  */
2604 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2605                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
2606 {
2607         wait_queue_t *curr, *next;
2608
2609         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
2610                 unsigned flags = curr->flags;
2611
2612                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
2613                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
2614                         break;
2615         }
2616 }
2617
2618 /**
2619  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
2620  * @q: the waitqueue
2621  * @mode: which threads
2622  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2623  * @key: is directly passed to the wakeup function
2624  *
2625  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2626  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2627  */
2628 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2629                         int nr_exclusive, void *key)
2630 {
2631         unsigned long flags;
2632
2633         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2634         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
2635         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2636 }
2637 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
2638
2639 /*
2640  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
2641  */
2642 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
2643 {
2644         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
2645 }
2646 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
2647
2648 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
2649 {
2650         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
2651 }
2652 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
2653
2654 /**
2655  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
2656  * @q: the waitqueue
2657  * @mode: which threads
2658  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2659  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
2660  *
2661  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
2662  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
2663  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
2664  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
2665  *
2666  * On UP it can prevent extra preemption.
2667  *
2668  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2669  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2670  */
2671 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2672                         int nr_exclusive, void *key)
2673 {
2674         unsigned long flags;
2675         int wake_flags = WF_SYNC;
2676
2677         if (unlikely(!q))
2678                 return;
2679
2680         if (unlikely(!nr_exclusive))
2681                 wake_flags = 0;
2682
2683         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2684         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
2685         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2686 }
2687 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
2688
2689 /*
2690  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
2691  */
2692 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
2693 {
2694         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
2695 }
2696 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
2697
2698 /**
2699  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
2700  * @x:  holds the state of this particular completion
2701  *
2702  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
2703  * awakened in the same order in which they were queued.
2704  *
2705  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
2706  *
2707  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2708  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2709  */
2710 void complete(struct completion *x)
2711 {
2712         unsigned long flags;
2713
2714         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2715         x->done++;
2716         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
2717         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2718 }
2719 EXPORT_SYMBOL(complete);
2720
2721 /**
2722  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
2723  * @x:  holds the state of this particular completion
2724  *
2725  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
2726  *
2727  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2728  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2729  */
2730 void complete_all(struct completion *x)
2731 {
2732         unsigned long flags;
2733
2734         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2735         x->done += UINT_MAX/2;
2736         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
2737         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2738 }
2739 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
2740
2741 static inline long __sched
2742 do_wait_for_common(struct completion *x,
2743                    long (*action)(long), long timeout, int state)
2744 {
2745         if (!x->done) {
2746                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2747
2748                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
2749                 do {
2750                         if (signal_pending_state(state, current)) {
2751                                 timeout = -ERESTARTSYS;
2752                                 break;
2753                         }
2754                         __set_current_state(state);
2755                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2756                         timeout = action(timeout);
2757                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2758                 } while (!x->done && timeout);
2759                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
2760                 if (!x->done)
2761                         return timeout;
2762         }
2763         x->done--;
2764         return timeout ?: 1;
2765 }
2766
2767 static inline long __sched
2768 __wait_for_common(struct completion *x,
2769                   long (*action)(long), long timeout, int state)
2770 {
2771         might_sleep();
2772
2773         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2774         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
2775         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2776         return timeout;
2777 }
2778
2779 static long __sched
2780 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
2781 {
2782         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
2783 }
2784
2785 static long __sched
2786 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
2787 {
2788         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
2789 }
2790
2791 /**
2792  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
2793  * @x:  holds the state of this particular completion
2794  *
2795  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2796  * interruptible and there is no timeout.
2797  *
2798  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
2799  * and interrupt capability. Also see complete().
2800  */
2801 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
2802 {
2803         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2804 }
2805 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
2806
2807 /**
2808  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2809  * @x:  holds the state of this particular completion
2810  * @timeout:  timeout value in jiffies
2811  *
2812  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2813  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2814  * interruptible.
2815  *
2816  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2817  * till timeout) if completed.
2818  */
2819 unsigned long __sched
2820 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2821 {
2822         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2823 }
2824 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
2825
2826 /**
2827  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
2828  * @x:  holds the state of this particular completion
2829  *
2830  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2831  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
2832  * for IO.
2833  */
2834 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
2835 {
2836         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2837 }
2838 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
2839
2840 /**
2841  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2842  * @x:  holds the state of this particular completion
2843  * @timeout:  timeout value in jiffies
2844  *
2845  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2846  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2847  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
2848  *
2849  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2850  * till timeout) if completed.
2851  */
2852 unsigned long __sched
2853 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2854 {
2855         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2856 }
2857 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
2858
2859 /**
2860  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
2861  * @x:  holds the state of this particular completion
2862  *
2863  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
2864  * interruptible.
2865  *
2866  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2867  */
2868 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
2869 {
2870         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
2871         if (t == -ERESTARTSYS)
2872                 return t;
2873         return 0;
2874 }
2875 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
2876
2877 /**
2878  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
2879  * @x:  holds the state of this particular completion
2880  * @timeout:  timeout value in jiffies
2881  *
2882  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2883  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
2884  *
2885  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2886  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2887  */
2888 long __sched
2889 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
2890                                           unsigned long timeout)
2891 {
2892         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
2893 }
2894 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
2895
2896 /**
2897  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
2898  * @x:  holds the state of this particular completion
2899  *
2900  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
2901  * interrupted by a kill signal.
2902  *
2903  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2904  */
2905 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
2906 {
2907         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
2908         if (t == -ERESTARTSYS)
2909                 return t;
2910         return 0;
2911 }
2912 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
2913
2914 /**
2915  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
2916  * @x:  holds the state of this particular completion
2917  * @timeout:  timeout value in jiffies
2918  *
2919  * This waits for either a completion of a specific task to be
2920  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
2921  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
2922  *
2923  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2924  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2925  */
2926 long __sched
2927 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
2928                                      unsigned long timeout)
2929 {
2930         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
2931 }
2932 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
2933
2934 /**
2935  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
2936  *      @x:     completion structure
2937  *
2938  *      Return: 0 if a decrement cannot be done without blocking
2939  *               1 if a decrement succeeded.
2940  *
2941  *      If a completion is being used as a counting completion,
2942  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
2943  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
2944  *      is protecting is not available.
2945  */
2946 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
2947 {
2948         unsigned long flags;
2949         int ret = 1;
2950
2951         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2952         if (!x->done)
2953                 ret = 0;
2954         else
2955                 x->done--;
2956         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2957         return ret;
2958 }
2959 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
2960
2961 /**
2962  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
2963  *      @x:     completion structure
2964  *
2965  *      Return: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
2966  *               1 if there are no waiters.
2967  *
2968  */
2969 bool completion_done(struct completion *x)
2970 {
2971         unsigned long flags;
2972         int ret = 1;
2973
2974         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2975         if (!x->done)
2976                 ret = 0;
2977         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2978         return ret;
2979 }
2980 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
2981
2982 static long __sched
2983 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2984 {
2985         unsigned long flags;
2986         wait_queue_t wait;
2987
2988         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2989
2990         __set_current_state(state);
2991
2992         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2993         __add_wait_queue(q, &wait);
2994         spin_unlock(&q->lock);
2995         timeout = schedule_timeout(timeout);
2996         spin_lock_irq(&q->lock);
2997         __remove_wait_queue(q, &wait);
2998         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2999
3000         return timeout;
3001 }
3002
3003 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3004 {
3005         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3006 }
3007 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3008
3009 long __sched
3010 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3011 {
3012         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3013 }
3014 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3015
3016 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3017 {
3018         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3019 }
3020 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3021
3022 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3023 {
3024         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3025 }
3026 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3027
3028 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3029
3030 /*
3031  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3032  * @p: task
3033  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3034  *
3035  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3036  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3037  *
3038  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3039  */
3040 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3041 {
3042         int oldprio, on_rq, running;
3043         struct rq *rq;
3044         const struct sched_class *prev_class;
3045
3046         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3047
3048         rq = __task_rq_lock(p);
3049
3050         /*
3051          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3052          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3053          *
3054          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3055          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3056          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3057          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3058          * with interrupts disabled and will complete the lock
3059          * protected section without being interrupted. So there is no
3060          * real need to boost.
3061          */
3062         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3063                 WARN_ON(p != rq->curr);
3064                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3065                 goto out_unlock;
3066         }
3067
3068         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3069         oldprio = p->prio;
3070         prev_class = p->sched_class;
3071         on_rq = p->on_rq;
3072         running = task_current(rq, p);
3073         if (on_rq)
3074                 dequeue_task(rq, p, 0);
3075         if (running)
3076                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3077
3078         if (rt_prio(prio))
3079                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3080         else
3081                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3082
3083         p->prio = prio;
3084
3085         if (running)
3086                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3087         if (on_rq)
3088                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3089
3090         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3091 out_unlock:
3092         __task_rq_unlock(rq);
3093 }
3094 #endif
3095 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3096 {
3097         int old_prio, delta, on_rq;
3098         unsigned long flags;
3099         struct rq *rq;
3100
3101         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3102                 return;
3103         /*
3104          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3105          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3106          */
3107         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3108         /*
3109          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3110          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3111          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3112          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3113          */
3114         if (task_has_rt_policy(p)) {
3115                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3116                 goto out_unlock;
3117         }
3118         on_rq = p->on_rq;
3119         if (on_rq)
3120                 dequeue_task(rq, p, 0);
3121
3122         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3123         set_load_weight(p);
3124         old_prio = p->prio;
3125         p->prio = effective_prio(p);
3126         delta = p->prio - old_prio;
3127
3128         if (on_rq) {
3129                 enqueue_task(rq, p, 0);
3130                 /*
3131                  * If the task increased its priority or is running and
3132                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3133                  */
3134                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3135                         resched_task(rq->curr);
3136         }
3137 out_unlock:
3138         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3139 }
3140 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3141
3142 /*
3143  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3144  * @p: task
3145  * @nice: nice value
3146  */
3147 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3148 {
3149         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3150         int nice_rlim = 20 - nice;
3151
3152         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3153                 capable(CAP_SYS_NICE));
3154 }
3155
3156 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3157
3158 /*
3159  * sys_nice - change the priority of the current process.
3160  * @increment: priority increment
3161  *
3162  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3163  * does similar things.
3164  */
3165 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3166 {
3167         long nice, retval;
3168
3169         /*
3170          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3171          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3172          * and we have a single winner.
3173          */
3174         if (increment < -40)
3175                 increment = -40;
3176         if (increment > 40)
3177                 increment = 40;
3178
3179         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3180         if (nice < -20)
3181                 nice = -20;
3182         if (nice > 19)
3183                 nice = 19;
3184
3185         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3186                 return -EPERM;
3187
3188         retval = security_task_setnice(current, nice);
3189         if (retval)
3190                 return retval;
3191
3192         set_user_nice(current, nice);
3193         return 0;
3194 }
3195
3196 #endif
3197
3198 /**
3199  * task_prio - return the priority value of a given task.
3200  * @p: the task in question.
3201  *
3202  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3203  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3204  * around 0, value goes from -16 to +15.
3205  */
3206 int task_prio(const struct task_struct *p)
3207 {
3208         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3209 }
3210
3211 /**
3212  * task_nice - return the nice value of a given task.
3213  * @p: the task in question.
3214  *
3215  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3216  */
3217 int task_nice(const struct task_struct *p)
3218 {
3219         return TASK_NICE(p);
3220 }
3221 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3222
3223 /**
3224  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3225  * @cpu: the processor in question.
3226  *
3227  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3228  */
3229 int idle_cpu(int cpu)
3230 {
3231         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3232
3233         if (rq->curr != rq->idle)
3234                 return 0;
3235
3236         if (rq->nr_running)
3237                 return 0;
3238
3239 #ifdef CONFIG_SMP
3240         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3241                 return 0;
3242 #endif
3243
3244         return 1;
3245 }
3246
3247 /**
3248  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3249  * @cpu: the processor in question.
3250  *
3251  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3252  */
3253 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3254 {
3255         return cpu_rq(cpu)->idle;
3256 }
3257
3258 /**
3259  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3260  * @pid: the pid in question.
3261  *
3262  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3263  */
3264 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3265 {
3266         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3267 }
3268
3269 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3270 static void
3271 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3272 {
3273         p->policy = policy;
3274         p->rt_priority = prio;
3275         p->normal_prio = normal_prio(p);
3276         /* we are holding p->pi_lock already */
3277         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3278         if (rt_prio(p->prio))
3279                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3280         else
3281                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3282         set_load_weight(p);
3283 }
3284
3285 /*
3286  * check the target process has a UID that matches the current process's
3287  */
3288 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3289 {
3290         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3291         bool match;
3292
3293         rcu_read_lock();
3294         pcred = __task_cred(p);
3295         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3296                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3297         rcu_read_unlock();
3298         return match;
3299 }
3300
3301 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3302                                 const struct sched_param *param, bool user)
3303 {
3304         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3305         unsigned long flags;
3306         const struct sched_class *prev_class;
3307         struct rq *rq;
3308         int reset_on_fork;
3309
3310         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3311         BUG_ON(in_interrupt());
3312 recheck:
3313         /* double check policy once rq lock held */
3314         if (policy < 0) {
3315                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3316                 policy = oldpolicy = p->policy;
3317         } else {
3318                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3319                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3320
3321                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3322                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3323                                 policy != SCHED_IDLE)
3324                         return -EINVAL;
3325         }
3326
3327         /*
3328          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3329          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3330          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3331          */
3332         if (param->sched_priority < 0 ||
3333             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3334             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3335                 return -EINVAL;
3336         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3337                 return -EINVAL;
3338
3339         /*
3340          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3341          */
3342         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3343                 if (rt_policy(policy)) {
3344                         unsigned long rlim_rtprio =
3345                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3346
3347                         /* can't set/change the rt policy */
3348                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3349                                 return -EPERM;
3350
3351                         /* can't increase priority */
3352                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3353                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3354                                 return -EPERM;
3355                 }
3356
3357                 /*
3358                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3359                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3360                  */
3361                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3362                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3363                                 return -EPERM;
3364                 }
3365
3366                 /* can't change other user's priorities */
3367                 if (!check_same_owner(p))
3368                         return -EPERM;
3369
3370                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3371                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3372                         return -EPERM;
3373         }
3374
3375         if (user) {
3376                 retval = security_task_setscheduler(p);
3377                 if (retval)
3378                         return retval;
3379         }
3380
3381         /*
3382          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3383          * changing the priority of the task:
3384          *
3385          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3386          * runqueue lock must be held.
3387          */
3388         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3389
3390         /*
3391          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3392          */
3393         if (p == rq->stop) {
3394                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3395                 return -EINVAL;
3396         }
3397
3398         /*
3399          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3400          */
3401         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3402                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3403                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3404                 return 0;
3405         }
3406
3407 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3408         if (user) {
3409                 /*
3410                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3411                  * assigned.
3412                  */
3413                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3414                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3415                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3416                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3417                         return -EPERM;
3418                 }
3419         }
3420 #endif
3421
3422         /* recheck policy now with rq lock held */
3423         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3424                 policy = oldpolicy = -1;
3425                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3426                 goto recheck;
3427         }
3428         on_rq = p->on_rq;
3429         running = task_current(rq, p);
3430         if (on_rq)
3431                 dequeue_task(rq, p, 0);
3432         if (running)
3433                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3434
3435         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3436
3437         oldprio = p->prio;
3438         prev_class = p->sched_class;
3439         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3440
3441         if (running)
3442                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3443         if (on_rq)
3444                 enqueue_task(rq, p, 0);
3445
3446         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3447         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3448
3449         rt_mutex_adjust_pi(p);
3450
3451         return 0;
3452 }
3453
3454 /**
3455  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3456  * @p: the task in question.
3457  * @policy: new policy.
3458  * @param: structure containing the new RT priority.
3459  *
3460  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3461  *
3462  * NOTE that the task may be already dead.
3463  */
3464 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3465                        const struct sched_param *param)
3466 {
3467         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3468 }
3469 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3470
3471 /**
3472  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3473  * @p: the task in question.
3474  * @policy: new policy.
3475  * @param: structure containing the new RT priority.
3476  *
3477  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3478  * current context has permission.  For example, this is needed in
3479  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3480  * but our caller might not have that capability.
3481  *
3482  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3483  */
3484 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3485                                const struct sched_param *param)
3486 {
3487         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3488 }
3489
3490 static int
3491 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3492 {
3493         struct sched_param lparam;
3494         struct task_struct *p;
3495         int retval;
3496
3497         if (!param || pid < 0)
3498                 return -EINVAL;
3499         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3500                 return -EFAULT;
3501
3502         rcu_read_lock();
3503         retval = -ESRCH;
3504         p = find_process_by_pid(pid);
3505         if (p != NULL)
3506                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3507         rcu_read_unlock();
3508
3509         return retval;
3510 }
3511
3512 /**
3513  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3514  * @pid: the pid in question.
3515  * @policy: new policy.
3516  * @param: structure containing the new RT priority.
3517  *
3518  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3519  */
3520 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3521                 struct sched_param __user *, param)
3522 {
3523         /* negative values for policy are not valid */
3524         if (policy < 0)
3525                 return -EINVAL;
3526
3527         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3528 }
3529
3530 /**
3531  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3532  * @pid: the pid in question.
3533  * @param: structure containing the new RT priority.
3534  *
3535  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3536  */
3537 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3538 {
3539         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3540 }
3541
3542 /**
3543  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3544  * @pid: the pid in question.
3545  *
3546  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3547  * code.
3548  */
3549 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3550 {
3551         struct task_struct *p;
3552         int retval;
3553
3554         if (pid < 0)
3555                 return -EINVAL;
3556
3557         retval = -ESRCH;
3558         rcu_read_lock();
3559         p = find_process_by_pid(pid);
3560         if (p) {
3561                 retval = security_task_getscheduler(p);
3562                 if (!retval)
3563                         retval = p->policy
3564                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3565         }
3566         rcu_read_unlock();
3567         return retval;
3568 }
3569
3570 /**
3571  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3572  * @pid: the pid in question.
3573  * @param: structure containing the RT priority.
3574  *
3575  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3576  * code.
3577  */
3578 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3579 {
3580         struct sched_param lp;
3581         struct task_struct *p;
3582         int retval;
3583
3584         if (!param || pid < 0)
3585                 return -EINVAL;
3586
3587         rcu_read_lock();
3588         p = find_process_by_pid(pid);
3589         retval = -ESRCH;
3590         if (!p)
3591                 goto out_unlock;
3592
3593         retval = security_task_getscheduler(p);
3594         if (retval)
3595                 goto out_unlock;
3596
3597         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3598         rcu_read_unlock();
3599
3600         /*
3601          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3602          */
3603         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3604
3605         return retval;
3606
3607 out_unlock:
3608         rcu_read_unlock();
3609         return retval;
3610 }
3611
3612 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3613 {
3614         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3615         struct task_struct *p;
3616         int retval;
3617
3618         get_online_cpus();
3619         rcu_read_lock();
3620
3621         p = find_process_by_pid(pid);
3622         if (!p) {
3623                 rcu_read_unlock();
3624                 put_online_cpus();
3625                 return -ESRCH;
3626         }
3627
3628         /* Prevent p going away */
3629         get_task_struct(p);
3630         rcu_read_unlock();
3631
3632         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3633                 retval = -EINVAL;
3634                 goto out_put_task;
3635         }
3636         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3637                 retval = -ENOMEM;
3638                 goto out_put_task;
3639         }
3640         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3641                 retval = -ENOMEM;
3642                 goto out_free_cpus_allowed;
3643         }
3644         retval = -EPERM;
3645         if (!check_same_owner(p)) {
3646                 rcu_read_lock();
3647                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3648                         rcu_read_unlock();
3649                         goto out_unlock;
3650                 }
3651                 rcu_read_unlock();
3652         }
3653
3654         retval = security_task_setscheduler(p);
3655         if (retval)
3656                 goto out_unlock;
3657
3658         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3659         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3660 again:
3661         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3662
3663         if (!retval) {
3664                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3665                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3666                         /*
3667                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3668                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3669                          * cpuset's cpus_allowed
3670                          */
3671                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3672                         goto again;
3673                 }
3674         }
3675 out_unlock:
3676         free_cpumask_var(new_mask);
3677 out_free_cpus_allowed:
3678         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3679 out_put_task:
3680         put_task_struct(p);
3681         put_online_cpus();
3682         return retval;
3683 }
3684
3685 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3686                              struct cpumask *new_mask)
3687 {
3688         if (len < cpumask_size())
3689                 cpumask_clear(new_mask);
3690         else if (len > cpumask_size())
3691                 len = cpumask_size();
3692
3693         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3694 }
3695
3696 /**
3697  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3698  * @pid: pid of the process
3699  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3700  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3701  *
3702  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3703  */
3704 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3705                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3706 {
3707         cpumask_var_t new_mask;
3708         int retval;
3709
3710         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3711                 return -ENOMEM;
3712
3713         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3714         if (retval == 0)
3715                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3716         free_cpumask_var(new_mask);
3717         return retval;
3718 }
3719
3720 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3721 {
3722         struct task_struct *p;
3723         unsigned long flags;
3724         int retval;
3725
3726         get_online_cpus();
3727         rcu_read_lock();
3728
3729         retval = -ESRCH;
3730         p = find_process_by_pid(pid);
3731         if (!p)
3732                 goto out_unlock;
3733
3734         retval = security_task_getscheduler(p);
3735         if (retval)
3736                 goto out_unlock;
3737
3738         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3739         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
3740         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3741
3742 out_unlock:
3743         rcu_read_unlock();
3744         put_online_cpus();
3745
3746         return retval;
3747 }
3748
3749 /**
3750  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3751  * @pid: pid of the process
3752  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3753  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3754  *
3755  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3756  */
3757 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3758                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3759 {
3760         int ret;
3761         cpumask_var_t mask;
3762
3763         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3764                 return -EINVAL;
3765         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3766                 return -EINVAL;
3767
3768         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3769                 return -ENOMEM;
3770
3771         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3772         if (ret == 0) {
3773                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3774
3775                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3776                         ret = -EFAULT;
3777                 else
3778                         ret = retlen;
3779         }
3780         free_cpumask_var(mask);
3781
3782         return ret;
3783 }
3784
3785 /**
3786  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3787  *
3788  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3789  * other threads running on this CPU then this function will return.
3790  *
3791  * Return: 0.
3792  */
3793 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
3794 {
3795         struct rq *rq = this_rq_lock();
3796
3797         schedstat_inc(rq, yld_count);
3798         current->sched_class->yield_task(rq);
3799
3800         /*
3801          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
3802          * no need to preempt or enable interrupts:
3803          */
3804         __release(rq->lock);
3805         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3806         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
3807         sched_preempt_enable_no_resched();
3808
3809         schedule();
3810
3811         return 0;
3812 }
3813
3814 static inline int should_resched(void)
3815 {
3816         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
3817 }
3818
3819 static void __cond_resched(void)
3820 {
3821         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3822         __schedule();
3823         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3824 }
3825
3826 int __sched _cond_resched(void)
3827 {
3828         if (should_resched()) {
3829                 __cond_resched();
3830                 return 1;
3831         }
3832         return 0;
3833 }
3834 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
3835
3836 /*
3837  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
3838  * call schedule, and on return reacquire the lock.
3839  *
3840  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
3841  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
3842  * spin_unlock(), once by hand).
3843  */
3844 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
3845 {
3846         int resched = should_resched();
3847         int ret = 0;
3848
3849         lockdep_assert_held(lock);
3850
3851         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
3852                 spin_unlock(lock);
3853                 if (resched)
3854                         __cond_resched();
3855                 else
3856                         cpu_relax();
3857                 ret = 1;
3858                 spin_lock(lock);
3859         }
3860         return ret;
3861 }
3862 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
3863
3864 int __sched __cond_resched_softirq(void)
3865 {
3866         BUG_ON(!in_softirq());
3867
3868         if (should_resched()) {
3869                 local_bh_enable();
3870                 __cond_resched();
3871                 local_bh_disable();
3872                 return 1;
3873         }
3874         return 0;
3875 }
3876 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
3877
3878 /**
3879  * yield - yield the current processor to other threads.
3880  *
3881  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
3882  *
3883  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
3884  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
3885  * it, its already broken.
3886  *
3887  * Typical broken usage is:
3888  *
3889  * while (!event)
3890  *      yield();
3891  *
3892  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
3893  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
3894  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
3895  *
3896  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
3897  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
3898  * If you still want to use yield(), do not!
3899  */
3900 void __sched yield(void)
3901 {
3902         set_current_state(TASK_RUNNING);
3903         sys_sched_yield();
3904 }
3905 EXPORT_SYMBOL(yield);
3906
3907 /**
3908  * yield_to - yield the current processor to another thread in
3909  * your thread group, or accelerate that thread toward the
3910  * processor it's on.
3911  * @p: target task
3912  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
3913  *
3914  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
3915  * can't go away on us before we can do any checks.
3916  *
3917  * Return:
3918  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
3919  *      false (0) if we failed to boost the target.
3920  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
3921  */
3922 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
3923 {
3924         struct task_struct *curr = current;
3925         struct rq *rq, *p_rq;
3926         unsigned long flags;
3927         int yielded = 0;
3928
3929         local_irq_save(flags);
3930         rq = this_rq();
3931
3932 again:
3933         p_rq = task_rq(p);
3934         /*
3935          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
3936          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
3937          */
3938         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
3939                 yielded = -ESRCH;
3940                 goto out_irq;
3941         }
3942
3943         double_rq_lock(rq, p_rq);
3944         while (task_rq(p) != p_rq) {
3945                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
3946                 goto again;
3947         }
3948
3949         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
3950                 goto out_unlock;
3951
3952         if (curr->sched_class != p->sched_class)
3953                 goto out_unlock;
3954
3955         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
3956                 goto out_unlock;
3957
3958         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
3959         if (yielded) {
3960                 schedstat_inc(rq, yld_count);
3961                 /*
3962                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
3963                  * fairness.
3964                  */
3965                 if (preempt && rq != p_rq)
3966                         resched_task(p_rq->curr);
3967         }
3968
3969 out_unlock:
3970         double_rq_unlock(rq, p_rq);
3971 out_irq:
3972         local_irq_restore(flags);
3973
3974         if (yielded > 0)
3975                 schedule();
3976
3977         return yielded;
3978 }
3979 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
3980
3981 /*
3982  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
3983  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
3984  */
3985 void __sched io_schedule(void)
3986 {
3987         struct rq *rq = raw_rq();
3988
3989         delayacct_blkio_start();
3990         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3991         blk_flush_plug(current);
3992         current->in_iowait = 1;
3993         schedule();
3994         current->in_iowait = 0;
3995         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3996         delayacct_blkio_end();
3997 }
3998 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
3999
4000 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4001 {
4002         struct rq *rq = raw_rq();
4003         long ret;
4004
4005         delayacct_blkio_start();
4006         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4007         blk_flush_plug(current);
4008         current->in_iowait = 1;
4009         ret = schedule_timeout(timeout);
4010         current->in_iowait = 0;
4011         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4012         delayacct_blkio_end();
4013         return ret;
4014 }
4015
4016 /**
4017  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4018  * @policy: scheduling class.
4019  *
4020  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4021  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4022  * On failure, a negative error code is returned.
4023  */
4024 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4025 {
4026         int ret = -EINVAL;
4027
4028         switch (policy) {
4029         case SCHED_FIFO:
4030         case SCHED_RR:
4031                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4032                 break;
4033         case SCHED_NORMAL:
4034         case SCHED_BATCH:
4035         case SCHED_IDLE:
4036                 ret = 0;
4037                 break;
4038         }
4039         return ret;
4040 }
4041
4042 /**
4043  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4044  * @policy: scheduling class.
4045  *
4046  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4047  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4048  * On failure, a negative error code is returned.
4049  */
4050 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4051 {
4052         int ret = -EINVAL;
4053
4054         switch (policy) {
4055         case SCHED_FIFO:
4056         case SCHED_RR:
4057                 ret = 1;
4058                 break;
4059         case SCHED_NORMAL:
4060         case SCHED_BATCH:
4061         case SCHED_IDLE:
4062                 ret = 0;
4063         }
4064         return ret;
4065 }
4066
4067 /**
4068  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4069  * @pid: pid of the process.
4070  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4071  *
4072  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4073  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4074  *
4075  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4076  * an error code.
4077  */
4078 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4079                 struct timespec __user *, interval)
4080 {
4081         struct task_struct *p;
4082         unsigned int time_slice;
4083         unsigned long flags;
4084         struct rq *rq;
4085         int retval;
4086         struct timespec t;
4087
4088         if (pid < 0)
4089                 return -EINVAL;
4090
4091         retval = -ESRCH;
4092         rcu_read_lock();
4093         p = find_process_by_pid(pid);
4094         if (!p)
4095                 goto out_unlock;
4096
4097         retval = security_task_getscheduler(p);
4098         if (retval)
4099                 goto out_unlock;
4100
4101         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4102         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4103         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4104
4105         rcu_read_unlock();
4106         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4107         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4108         return retval;
4109
4110 out_unlock:
4111         rcu_read_unlock();
4112         return retval;
4113 }
4114
4115 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4116
4117 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4118 {
4119         unsigned long free = 0;
4120         int ppid;
4121         unsigned state;
4122
4123         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4124         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4125                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4126 #if BITS_PER_LONG == 32
4127         if (state == TASK_RUNNING)
4128                 printk(KERN_CONT " running  ");
4129         else
4130                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4131 #else
4132         if (state == TASK_RUNNING)
4133                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4134         else
4135                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4136 #endif
4137 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4138         free = stack_not_used(p);
4139 #endif
4140         rcu_read_lock();
4141         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4142         rcu_read_unlock();
4143         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4144                 task_pid_nr(p), ppid,
4145                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4146
4147         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4148         show_stack(p, NULL);
4149 }
4150
4151 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4152 {
4153         struct task_struct *g, *p;
4154
4155 #if BITS_PER_LONG == 32
4156         printk(KERN_INFO
4157                 "  task                PC stack   pid father\n");
4158 #else
4159         printk(KERN_INFO
4160                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4161 #endif
4162         rcu_read_lock();
4163         do_each_thread(g, p) {
4164                 /*
4165                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4166                  * console might take a lot of time:
4167                  */
4168                 touch_nmi_watchdog();
4169                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4170                         sched_show_task(p);
4171         } while_each_thread(g, p);
4172
4173         touch_all_softlockup_watchdogs();
4174
4175 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4176         sysrq_sched_debug_show();
4177 #endif
4178         rcu_read_unlock();
4179         /*
4180          * Only show locks if all tasks are dumped:
4181          */
4182         if (!state_filter)
4183                 debug_show_all_locks();
4184 }
4185
4186 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4187 {
4188         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4189 }
4190
4191 /**
4192  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4193  * @idle: task in question
4194  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4195  *
4196  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4197  * flag, to make booting more robust.
4198  */
4199 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4200 {
4201         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4202         unsigned long flags;
4203
4204         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4205
4206         __sched_fork(idle);
4207         idle->state = TASK_RUNNING;
4208         idle->se.exec_start = sched_clock();
4209
4210         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4211         /*
4212          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4213          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4214          * lockdep check in task_group() will fail.
4215          *
4216          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4217          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4218          *
4219          * Silence PROVE_RCU
4220          */
4221         rcu_read_lock();
4222         __set_task_cpu(idle, cpu);
4223         rcu_read_unlock();
4224
4225         rq->curr = rq->idle = idle;
4226 #if defined(CONFIG_SMP)
4227         idle->on_cpu = 1;
4228 #endif
4229         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4230
4231         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4232         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4233
4234         /*
4235          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4236          */
4237         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4238         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4239         vtime_init_idle(idle, cpu);
4240 #if defined(CONFIG_SMP)
4241         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4242 #endif
4243 }
4244
4245 #ifdef CONFIG_SMP
4246 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4247 {
4248         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4249                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4250
4251         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4252         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4253 }
4254
4255 /*
4256  * This is how migration works:
4257  *
4258  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4259  *    stop_one_cpu().
4260  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4261  *    off the CPU)
4262  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4263  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4264  *    it and puts it into the right queue.
4265  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4266  *    is done.
4267  */
4268
4269 /*
4270  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4271  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4272  * is removed from the allowed bitmask.
4273  *
4274  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4275  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4276  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4277  */
4278 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4279 {
4280         unsigned long flags;
4281         struct rq *rq;
4282         unsigned int dest_cpu;
4283         int ret = 0;
4284
4285         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4286
4287         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4288                 goto out;
4289
4290         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4291                 ret = -EINVAL;
4292                 goto out;
4293         }
4294
4295         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4296
4297         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4298         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4299                 goto out;
4300
4301         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4302         if (p->on_rq) {
4303                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4304                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4305                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4306                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4307                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4308                 return 0;
4309         }
4310 out:
4311         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4312
4313         return ret;
4314 }
4315 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4316
4317 /*
4318  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4319  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4320  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4321  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4322  *
4323  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4324  * as the task is no longer on this CPU.
4325  *
4326  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4327  */
4328 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4329 {
4330         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4331         int ret = 0;
4332
4333         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4334                 return ret;
4335
4336         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4337         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4338
4339         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4340         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4341         /* Already moved. */
4342         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4343                 goto done;
4344         /* Affinity changed (again). */
4345         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4346                 goto fail;
4347
4348         /*
4349          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4350          * placed properly.
4351          */
4352         if (p->on_rq) {
4353                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4354                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4355                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4356                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4357         }
4358 done:
4359         ret = 1;
4360 fail:
4361         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4362         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4363         return ret;
4364 }
4365
4366 /*
4367  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4368  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4369  * 'pushing' onto another runqueue.
4370  */
4371 static int migration_cpu_stop(void *data)
4372 {
4373         struct migration_arg *arg = data;
4374
4375         /*
4376          * The original target cpu might have gone down and we might
4377          * be on another cpu but it doesn't matter.
4378          */
4379         local_irq_disable();
4380         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4381         local_irq_enable();
4382         return 0;
4383 }
4384
4385 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4386
4387 /*
4388  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4389  * offline.
4390  */
4391 void idle_task_exit(void)
4392 {
4393         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4394
4395         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4396
4397         if (mm != &init_mm)
4398                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4399         mmdrop(mm);
4400 }
4401
4402 /*
4403  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4404  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4405  * nr_active count is stable.
4406  *
4407  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4408  */
4409 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4410 {
4411         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4412         if (delta)
4413                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4414 }
4415
4416 /*
4417  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4418  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4419  *
4420  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4421  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4422  * because of lock validation efforts.
4423  */
4424 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4425 {
4426         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4427         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4428         int dest_cpu;
4429
4430         /*
4431          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4432          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4433          *
4434          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4435          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4436          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4437          * done here.
4438          */
4439         rq->stop = NULL;
4440
4441         /*
4442          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4443          * class method both need to have an up-to-date
4444          * value of rq->clock[_task]
4445          */
4446         update_rq_clock(rq);
4447
4448         for ( ; ; ) {
4449                 /*
4450                  * There's this thread running, bail when that's the only
4451                  * remaining thread.
4452                  */
4453                 if (rq->nr_running == 1)
4454                         break;
4455
4456                 next = pick_next_task(rq);
4457                 BUG_ON(!next);
4458                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4459
4460                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4461                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4462                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4463
4464                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4465
4466                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4467         }
4468
4469         rq->stop = stop;
4470 }
4471
4472 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4473
4474 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4475
4476 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4477         {
4478                 .procname       = "sched_domain",
4479                 .mode           = 0555,
4480         },
4481         {}
4482 };
4483
4484 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4485         {
4486                 .procname       = "kernel",
4487                 .mode           = 0555,
4488                 .child          = sd_ctl_dir,
4489         },
4490         {}
4491 };
4492
4493 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4494 {
4495         struct ctl_table *entry =
4496                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4497
4498         return entry;
4499 }
4500
4501 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4502 {
4503         struct ctl_table *entry;
4504
4505         /*
4506          * In the intermediate directories, both the child directory and
4507          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4508          * will always be set. In the lowest directory the names are
4509          * static strings and all have proc handlers.
4510          */
4511         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4512                 if (entry->child)
4513                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4514                 if (entry->proc_handler == NULL)
4515                         kfree(entry->procname);
4516         }
4517
4518         kfree(*tablep);
4519         *tablep = NULL;
4520 }
4521
4522 static int min_load_idx = 0;
4523 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4524
4525 static void
4526 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4527                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4528                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4529                 bool load_idx)
4530 {
4531         entry->procname = procname;
4532         entry->data = data;
4533         entry->maxlen = maxlen;
4534         entry->mode = mode;
4535         entry->proc_handler = proc_handler;
4536
4537         if (load_idx) {
4538                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4539                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4540         }
4541 }
4542
4543 static struct ctl_table *
4544 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4545 {
4546         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4547
4548         if (table == NULL)
4549                 return NULL;
4550
4551         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4552                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4553         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4554                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4555         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4556                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4557         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4558                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4559         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4560                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4561         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4562                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4563         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4564                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4565         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4566                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4567         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4568                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4569         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4570                 &sd->cache_nice_tries,
4571                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4572         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4573                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4574         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4575                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4576         /* &table[12] is terminator */
4577
4578         return table;
4579 }
4580
4581 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4582 {
4583         struct ctl_table *entry, *table;
4584         struct sched_domain *sd;
4585         int domain_num = 0, i;
4586         char buf[32];
4587
4588         for_each_domain(cpu, sd)
4589                 domain_num++;
4590         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4591         if (table == NULL)
4592                 return NULL;
4593
4594         i = 0;
4595         for_each_domain(cpu, sd) {
4596                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4597                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4598                 entry->mode = 0555;
4599                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4600                 entry++;
4601                 i++;
4602         }
4603         return table;
4604 }
4605
4606 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4607 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4608 {
4609         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4610         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4611         char buf[32];
4612
4613         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4614         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4615
4616         if (entry == NULL)
4617                 return;
4618
4619         for_each_possible_cpu(i) {
4620                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4621                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4622                 entry->mode = 0555;
4623                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4624                 entry++;
4625         }
4626
4627         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4628         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4629 }
4630
4631 /* may be called multiple times per register */
4632 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4633 {
4634         if (sd_sysctl_header)
4635                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4636         sd_sysctl_header = NULL;
4637         if (sd_ctl_dir[0].child)
4638                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4639 }
4640 #else
4641 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4642 {
4643 }
4644 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4645 {
4646 }
4647 #endif
4648
4649 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4650 {
4651         if (!rq->online) {
4652                 const struct sched_class *class;
4653
4654                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4655                 rq->online = 1;
4656
4657                 for_each_class(class) {
4658                         if (class->rq_online)
4659                                 class->rq_online(rq);
4660                 }
4661         }
4662 }
4663
4664 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4665 {
4666         if (rq->online) {
4667                 const struct sched_class *class;
4668
4669                 for_each_class(class) {
4670                         if (class->rq_offline)
4671                                 class->rq_offline(rq);
4672                 }
4673
4674                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4675                 rq->online = 0;
4676         }
4677 }
4678
4679 /*
4680  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4681  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4682  */
4683 static int
4684 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4685 {
4686         int cpu = (long)hcpu;
4687         unsigned long flags;
4688         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4689
4690         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4691
4692         case CPU_UP_PREPARE:
4693                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4694                 break;
4695
4696         case CPU_ONLINE:
4697                 /* Update our root-domain */
4698                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4699                 if (rq->rd) {
4700                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4701
4702                         set_rq_online(rq);
4703                 }
4704                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4705                 break;
4706
4707 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4708         case CPU_DYING:
4709                 sched_ttwu_pending();
4710                 /* Update our root-domain */
4711                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4712                 if (rq->rd) {
4713                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4714                         set_rq_offline(rq);
4715                 }
4716                 migrate_tasks(cpu);
4717                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4718                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4719                 break;
4720
4721         case CPU_DEAD:
4722                 calc_load_migrate(rq);
4723                 break;
4724 #endif
4725         }
4726
4727         update_max_interval();
4728
4729         return NOTIFY_OK;
4730 }
4731
4732 /*
4733  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4734  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4735  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4736  */
4737 static struct notifier_block migration_notifier = {
4738         .notifier_call = migration_call,
4739         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
4740 };
4741
4742 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
4743                                       unsigned long action, void *hcpu)
4744 {
4745         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4746         case CPU_STARTING:
4747         case CPU_DOWN_FAILED:
4748                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
4749                 return NOTIFY_OK;
4750         default:
4751                 return NOTIFY_DONE;
4752         }
4753 }
4754
4755 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
4756                                         unsigned long action, void *hcpu)
4757 {
4758         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4759         case CPU_DOWN_PREPARE:
4760                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
4761                 return NOTIFY_OK;
4762         default:
4763                 return NOTIFY_DONE;
4764         }
4765 }
4766
4767 static int __init migration_init(void)
4768 {
4769         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4770         int err;
4771
4772         /* Initialize migration for the boot CPU */
4773         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4774         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
4775         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4776         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4777
4778         /* Register cpu active notifiers */
4779         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
4780         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
4781
4782         return 0;
4783 }
4784 early_initcall(migration_init);
4785 #endif
4786
4787 #ifdef CONFIG_SMP
4788
4789 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
4790
4791 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4792
4793 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
4794
4795 static int __init sched_debug_setup(char *str)
4796 {
4797         sched_debug_enabled = 1;
4798
4799         return 0;
4800 }
4801 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
4802
4803 static inline bool sched_debug(void)
4804 {
4805         return sched_debug_enabled;
4806 }
4807
4808 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
4809                                   struct cpumask *groupmask)
4810 {
4811         struct sched_group *group = sd->groups;
4812         char str[256];
4813
4814         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
4815         cpumask_clear(groupmask);
4816
4817         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
4818
4819         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4820                 printk("does not load-balance\n");
4821                 if (sd->parent)
4822                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
4823                                         " has parent");
4824                 return -1;
4825         }
4826
4827         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
4828
4829         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
4830                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
4831                                 "CPU%d\n", cpu);
4832         }
4833         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
4834                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
4835                                 " CPU%d\n", cpu);
4836         }
4837
4838         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
4839         do {
4840                 if (!group) {
4841                         printk("\n");
4842                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
4843                         break;
4844                 }
4845
4846                 /*
4847                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
4848                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
4849                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
4850                  */
4851                 if (!group->sgp->power_orig) {
4852                         printk(KERN_CONT "\n");
4853                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
4854                                         "set\n");
4855                         break;
4856                 }
4857
4858                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
4859                         printk(KERN_CONT "\n");
4860                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
4861                         break;
4862                 }
4863
4864                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
4865                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
4866                         printk(KERN_CONT "\n");
4867                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
4868                         break;
4869                 }
4870
4871                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
4872
4873                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
4874
4875                 printk(KERN_CONT " %s", str);
4876                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
4877                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
4878                                 group->sgp->power);
4879                 }
4880
4881                 group = group->next;
4882         } while (group != sd->groups);
4883         printk(KERN_CONT "\n");
4884
4885         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
4886                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
4887
4888         if (sd->parent &&
4889             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
4890                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
4891                         "of domain->span\n");
4892         return 0;
4893 }
4894
4895 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4896 {
4897         int level = 0;
4898
4899         if (!sched_debug_enabled)
4900                 return;
4901
4902         if (!sd) {
4903                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
4904                 return;
4905         }
4906
4907         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
4908
4909         for (;;) {
4910                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
4911                         break;
4912                 level++;
4913                 sd = sd->parent;
4914                 if (!sd)
4915                         break;
4916         }
4917 }
4918 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
4919 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
4920 static inline bool sched_debug(void)
4921 {
4922         return false;
4923 }
4924 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4925
4926 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
4927 {
4928         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
4929                 return 1;
4930
4931         /* Following flags need at least 2 groups */
4932         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
4933                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
4934                          SD_BALANCE_FORK |
4935                          SD_BALANCE_EXEC |
4936                          SD_SHARE_CPUPOWER |
4937                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
4938                 if (sd->groups != sd->groups->next)
4939                         return 0;
4940         }
4941
4942         /* Following flags don't use groups */
4943         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
4944                 return 0;
4945
4946         return 1;
4947 }
4948
4949 static int
4950 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
4951 {
4952         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
4953
4954         if (sd_degenerate(parent))
4955                 return 1;
4956
4957         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
4958                 return 0;
4959
4960         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
4961         if (parent->groups == parent->groups->next) {
4962                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
4963                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
4964                                 SD_BALANCE_FORK |
4965                                 SD_BALANCE_EXEC |
4966                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
4967                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
4968                 if (nr_node_ids == 1)
4969                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
4970         }
4971         if (~cflags & pflags)
4972                 return 0;
4973
4974         return 1;
4975 }
4976
4977 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
4978 {
4979         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
4980
4981         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
4982         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
4983         free_cpumask_var(rd->online);
4984         free_cpumask_var(rd->span);
4985         kfree(rd);
4986 }
4987
4988 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
4989 {
4990         struct root_domain *old_rd = NULL;
4991         unsigned long flags;
4992
4993         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4994
4995         if (rq->rd) {
4996                 old_rd = rq->rd;
4997
4998                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
4999                         set_rq_offline(rq);
5000
5001                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5002
5003                 /*
5004                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5005                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5006                  * in this function:
5007                  */
5008                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5009                         old_rd = NULL;
5010         }
5011
5012         atomic_inc(&rd->refcount);
5013         rq->rd = rd;
5014
5015         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5016         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5017                 set_rq_online(rq);
5018
5019         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5020
5021         if (old_rd)
5022                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5023 }
5024
5025 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5026 {
5027         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5028
5029         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5030                 goto out;
5031         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5032                 goto free_span;
5033         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5034                 goto free_online;
5035
5036         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5037                 goto free_rto_mask;
5038         return 0;
5039
5040 free_rto_mask:
5041         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5042 free_online:
5043         free_cpumask_var(rd->online);
5044 free_span:
5045         free_cpumask_var(rd->span);
5046 out:
5047         return -ENOMEM;
5048 }
5049
5050 /*
5051  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5052  * members (mimicking the global state we have today).
5053  */
5054 struct root_domain def_root_domain;
5055
5056 static void init_defrootdomain(void)
5057 {
5058         init_rootdomain(&def_root_domain);
5059
5060         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5061 }
5062
5063 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5064 {
5065         struct root_domain *rd;
5066
5067         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5068         if (!rd)
5069                 return NULL;
5070
5071         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5072                 kfree(rd);
5073                 return NULL;
5074         }
5075
5076         return rd;
5077 }
5078
5079 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5080 {
5081         struct sched_group *tmp, *first;
5082
5083         if (!sg)
5084                 return;
5085
5086         first = sg;
5087         do {
5088                 tmp = sg->next;
5089
5090                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5091                         kfree(sg->sgp);
5092
5093                 kfree(sg);
5094                 sg = tmp;
5095         } while (sg != first);
5096 }
5097
5098 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5099 {
5100         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5101
5102         /*
5103          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5104          * nuke them all.
5105          */
5106         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5107                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5108         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5109                 kfree(sd->groups->sgp);
5110                 kfree(sd->groups);
5111         }
5112         kfree(sd);
5113 }
5114
5115 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5116 {
5117         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5118 }
5119
5120 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5121 {
5122         for (; sd; sd = sd->parent)
5123                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5124 }
5125
5126 /*
5127  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5128  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5129  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5130  *
5131  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5132  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5133  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5134  */
5135 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5136 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5137
5138 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5139 {
5140         struct sched_domain *sd;
5141         int id = cpu;
5142
5143         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5144         if (sd)
5145                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5146
5147         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5148         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5149 }
5150
5151 /*
5152  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5153  * hold the hotplug lock.
5154  */
5155 static void
5156 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5157 {
5158         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5159         struct sched_domain *tmp;
5160
5161         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5162         for (tmp = sd; tmp; ) {
5163                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5164                 if (!parent)
5165                         break;
5166
5167                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5168                         tmp->parent = parent->parent;
5169                         if (parent->parent)
5170                                 parent->parent->child = tmp;
5171                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5172                 } else
5173                         tmp = tmp->parent;
5174         }
5175
5176         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5177                 tmp = sd;
5178                 sd = sd->parent;
5179                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5180                 if (sd)
5181                         sd->child = NULL;
5182         }
5183
5184         sched_domain_debug(sd, cpu);
5185
5186         rq_attach_root(rq, rd);
5187         tmp = rq->sd;
5188         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5189         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5190
5191         update_top_cache_domain(cpu);
5192 }
5193
5194 /* cpus with isolated domains */
5195 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5196
5197 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5198 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5199 {
5200         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5201         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5202         return 1;
5203 }
5204
5205 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5206
5207 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5208 {
5209         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5210 }
5211
5212 struct sd_data {
5213         struct sched_domain **__percpu sd;
5214         struct sched_group **__percpu sg;
5215         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5216 };
5217
5218 struct s_data {
5219         struct sched_domain ** __percpu sd;
5220         struct root_domain      *rd;
5221 };
5222
5223 enum s_alloc {
5224         sa_rootdomain,
5225         sa_sd,
5226         sa_sd_storage,
5227         sa_none,
5228 };
5229
5230 struct sched_domain_topology_level;
5231
5232 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5233 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5234
5235 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5236
5237 struct sched_domain_topology_level {
5238         sched_domain_init_f init;
5239         sched_domain_mask_f mask;
5240         int                 flags;
5241         int                 numa_level;
5242         struct sd_data      data;
5243 };
5244
5245 /*
5246  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5247  * domain traversal.
5248  *
5249  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5250  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5251  * range.
5252  *
5253  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5254  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5255  * cpu they're built on, so check that.
5256  *
5257  */
5258 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5259 {
5260         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5261         struct sd_data *sdd = sd->private;
5262         struct sched_domain *sibling;
5263         int i;
5264
5265         for_each_cpu(i, span) {
5266                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5267                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5268                         continue;
5269
5270                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5271         }
5272 }
5273
5274 /*
5275  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5276  * of this group that's also in the iteration mask.
5277  */
5278 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5279 {
5280         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5281 }
5282
5283 static int
5284 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5285 {
5286         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5287         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5288         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5289         struct sd_data *sdd = sd->private;
5290         struct sched_domain *child;
5291         int i;
5292
5293         cpumask_clear(covered);
5294
5295         for_each_cpu(i, span) {
5296                 struct cpumask *sg_span;
5297
5298                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5299                         continue;
5300
5301                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5302
5303                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5304                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5305                         continue;
5306
5307                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5308                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5309
5310                 if (!sg)
5311                         goto fail;
5312
5313                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5314                 if (child->child) {
5315                         child = child->child;
5316                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5317                 } else
5318                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5319
5320                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5321
5322                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5323                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5324                         build_group_mask(sd, sg);
5325
5326                 /*
5327                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5328                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5329                  * die on a /0 trap.
5330                  */
5331                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5332
5333                 /*
5334                  * Make sure the first group of this domain contains the
5335                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5336                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5337                  */
5338                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5339                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5340                         groups = sg;
5341
5342                 if (!first)
5343                         first = sg;
5344                 if (last)
5345                         last->next = sg;
5346                 last = sg;
5347                 last->next = first;
5348         }
5349         sd->groups = groups;
5350
5351         return 0;
5352
5353 fail:
5354         free_sched_groups(first, 0);
5355
5356         return -ENOMEM;
5357 }
5358
5359 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5360 {
5361         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5362         struct sched_domain *child = sd->child;
5363
5364         if (child)
5365                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5366
5367         if (sg) {
5368                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5369                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5370                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5371         }
5372
5373         return cpu;
5374 }
5375
5376 /*
5377  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5378  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5379  * and ->cpu_power to 0.
5380  *
5381  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5382  */
5383 static int
5384 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5385 {
5386         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5387         struct sd_data *sdd = sd->private;
5388         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5389         struct cpumask *covered;
5390         int i;
5391
5392         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5393         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5394
5395         if (cpu != cpumask_first(span))
5396                 return 0;
5397
5398         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5399         covered = sched_domains_tmpmask;
5400
5401         cpumask_clear(covered);
5402
5403         for_each_cpu(i, span) {
5404                 struct sched_group *sg;
5405                 int group, j;
5406
5407                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5408                         continue;
5409
5410                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5411                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5412                 sg->sgp->power = 0;
5413                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5414
5415                 for_each_cpu(j, span) {
5416                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5417                                 continue;
5418
5419                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5420                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5421                 }
5422
5423                 if (!first)
5424                         first = sg;
5425                 if (last)
5426                         last->next = sg;
5427                 last = sg;
5428         }
5429         last->next = first;
5430
5431         return 0;
5432 }
5433
5434 /*
5435  * Initialize sched groups cpu_power.
5436  *
5437  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5438  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5439  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5440  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5441  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5442  * less cpu_power.
5443  */
5444 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5445 {
5446         struct sched_group *sg = sd->groups;
5447
5448         WARN_ON(!sg);
5449
5450         do {
5451                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5452                 sg = sg->next;
5453         } while (sg != sd->groups);
5454
5455         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5456                 return;
5457
5458         update_group_power(sd, cpu);
5459         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5460 }
5461
5462 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5463 {
5464        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5465 }
5466
5467 /*
5468  * Initializers for schedule domains
5469  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5470  */
5471
5472 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5473 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5474 #else
5475 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5476 #endif
5477
5478 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5479 static noinline struct sched_domain *                                   \
5480 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5481 {                                                                       \
5482         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5483         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5484         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5485         sd->private = &tl->data;                                        \
5486         return sd;                                                      \
5487 }
5488
5489 SD_INIT_FUNC(CPU)
5490 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5491  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5492 #endif
5493 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5494  SD_INIT_FUNC(MC)
5495 #endif
5496 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5497  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5498 #endif
5499
5500 static int default_relax_domain_level = -1;
5501 int sched_domain_level_max;
5502
5503 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5504 {
5505         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5506                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5507
5508         return 1;
5509 }
5510 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5511
5512 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5513                                  struct sched_domain_attr *attr)
5514 {
5515         int request;
5516
5517         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5518                 if (default_relax_domain_level < 0)
5519                         return;
5520                 else
5521                         request = default_relax_domain_level;
5522         } else
5523                 request = attr->relax_domain_level;
5524         if (request < sd->level) {
5525                 /* turn off idle balance on this domain */
5526                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5527         } else {
5528                 /* turn on idle balance on this domain */
5529                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5530         }
5531 }
5532
5533 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5534 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5535
5536 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5537                                  const struct cpumask *cpu_map)
5538 {
5539         switch (what) {
5540         case sa_rootdomain:
5541                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5542                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5543         case sa_sd:
5544                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5545         case sa_sd_storage:
5546                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5547         case sa_none:
5548                 break;
5549         }
5550 }
5551
5552 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5553                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5554 {
5555         memset(d, 0, sizeof(*d));
5556
5557         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5558                 return sa_sd_storage;
5559         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5560         if (!d->sd)
5561                 return sa_sd_storage;
5562         d->rd = alloc_rootdomain();
5563         if (!d->rd)
5564                 return sa_sd;
5565         return sa_rootdomain;
5566 }
5567
5568 /*
5569  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5570  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5571  * will not free the data we're using.
5572  */
5573 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5574 {
5575         struct sd_data *sdd = sd->private;
5576
5577         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5578         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5579
5580         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5581                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5582
5583         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5584                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5585 }
5586
5587 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5588 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5589 {
5590         return topology_thread_cpumask(cpu);
5591 }
5592 #endif
5593
5594 /*
5595  * Topology list, bottom-up.
5596  */
5597 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5598 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5599         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5600 #endif
5601 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5602         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5603 #endif
5604 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5605         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5606 #endif
5607         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5608         { NULL, },
5609 };
5610
5611 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5612
5613 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5614         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5615
5616 #ifdef CONFIG_NUMA
5617
5618 static int sched_domains_numa_levels;
5619 static int *sched_domains_numa_distance;
5620 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5621 static int sched_domains_curr_level;
5622
5623 static inline int sd_local_flags(int level)
5624 {
5625         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5626                 return 0;
5627
5628         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5629 }
5630
5631 static struct sched_domain *
5632 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5633 {
5634         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5635         int level = tl->numa_level;
5636         int sd_weight = cpumask_weight(
5637                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5638
5639         *sd = (struct sched_domain){
5640                 .min_interval           = sd_weight,
5641                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5642                 .busy_factor            = 32,
5643                 .imbalance_pct          = 125,
5644                 .cache_nice_tries       = 2,
5645                 .busy_idx               = 3,
5646                 .idle_idx               = 2,
5647                 .newidle_idx            = 0,
5648                 .wake_idx               = 0,
5649                 .forkexec_idx           = 0,
5650
5651                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5652                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5653                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5654                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5655                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5656                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5657                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5658                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5659                                         | 1*SD_SERIALIZE
5660                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5661                                         | sd_local_flags(level)
5662                                         ,
5663                 .last_balance           = jiffies,
5664                 .balance_interval       = sd_weight,
5665         };
5666         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5667         sd->private = &tl->data;
5668
5669         /*
5670          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5671          */
5672         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5673
5674         return sd;
5675 }
5676
5677 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5678 {
5679         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5680 }
5681
5682 static void sched_numa_warn(const char *str)
5683 {
5684         static int done = false;
5685         int i,j;
5686
5687         if (done)
5688                 return;
5689
5690         done = true;
5691
5692         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
5693
5694         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5695                 printk(KERN_WARNING "  ");
5696                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5697                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
5698                 printk(KERN_CONT "\n");
5699         }
5700         printk(KERN_WARNING "\n");
5701 }
5702
5703 static bool find_numa_distance(int distance)
5704 {
5705         int i;
5706
5707         if (distance == node_distance(0, 0))
5708                 return true;
5709
5710         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5711                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
5712                         return true;
5713         }
5714
5715         return false;
5716 }
5717
5718 static void sched_init_numa(void)
5719 {
5720         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
5721         struct sched_domain_topology_level *tl;
5722         int level = 0;
5723         int i, j, k;
5724
5725         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
5726         if (!sched_domains_numa_distance)
5727                 return;
5728
5729         /*
5730          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
5731          * unique distances in the node_distance() table.
5732          *
5733          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
5734          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
5735          */
5736         next_distance = curr_distance;
5737         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5738                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5739                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5740                                 int distance = node_distance(i, k);
5741
5742                                 if (distance > curr_distance &&
5743                                     (distance < next_distance ||
5744                                      next_distance == curr_distance))
5745                                         next_distance = distance;
5746
5747                                 /*
5748                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
5749                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
5750                                  * equally connected to A.
5751                                  */
5752                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
5753                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
5754
5755                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
5756                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
5757                         }
5758                         if (next_distance != curr_distance) {
5759                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
5760                                 sched_domains_numa_levels = level;
5761                                 curr_distance = next_distance;
5762                         } else break;
5763                 }
5764
5765                 /*
5766                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
5767                  */
5768                 if (!sched_debug())
5769                         break;
5770         }
5771         /*
5772          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
5773          * identity distance node_distance(i,i).
5774          *
5775          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
5776          * numbers.
5777          */
5778
5779         /*
5780          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
5781          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
5782          * the array will contain less then 'level' members. This could be
5783          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
5784          * in other functions.
5785          *
5786          * We reset it to 'level' at the end of this function.
5787          */
5788         sched_domains_numa_levels = 0;
5789
5790         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
5791         if (!sched_domains_numa_masks)
5792                 return;
5793
5794         /*
5795          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
5796          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
5797          */
5798         for (i = 0; i < level; i++) {
5799                 sched_domains_numa_masks[i] =
5800                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
5801                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
5802                         return;
5803
5804                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5805                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
5806                         if (!mask)
5807                                 return;
5808
5809                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
5810
5811                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5812                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
5813                                         continue;
5814
5815                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
5816                         }
5817                 }
5818         }
5819
5820         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
5821                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
5822         if (!tl)
5823                 return;
5824
5825         /*
5826          * Copy the default topology bits..
5827          */
5828         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
5829                 tl[i] = default_topology[i];
5830
5831         /*
5832          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
5833          */
5834         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
5835                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
5836                         .init = sd_numa_init,
5837                         .mask = sd_numa_mask,
5838                         .flags = SDTL_OVERLAP,
5839                         .numa_level = j,
5840                 };
5841         }
5842
5843         sched_domain_topology = tl;
5844
5845         sched_domains_numa_levels = level;
5846 }
5847
5848 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
5849 {
5850         int i, j;
5851         int node = cpu_to_node(cpu);
5852
5853         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5854                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5855                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
5856                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5857                 }
5858         }
5859 }
5860
5861 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
5862 {
5863         int i, j;
5864         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5865                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5866                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5867         }
5868 }
5869
5870 /*
5871  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
5872  * are onlined.
5873  */
5874 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5875                                            unsigned long action,
5876                                            void *hcpu)
5877 {
5878         int cpu = (long)hcpu;
5879
5880         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5881         case CPU_ONLINE:
5882                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5883                 break;
5884
5885         case CPU_DEAD:
5886                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5887                 break;
5888
5889         default:
5890                 return NOTIFY_DONE;
5891         }
5892
5893         return NOTIFY_OK;
5894 }
5895 #else
5896 static inline void sched_init_numa(void)
5897 {
5898 }
5899
5900 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5901                                            unsigned long action,
5902                                            void *hcpu)
5903 {
5904         return 0;
5905 }
5906 #endif /* CONFIG_NUMA */
5907
5908 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
5909 {
5910         struct sched_domain_topology_level *tl;
5911         int j;
5912
5913         for_each_sd_topology(tl) {
5914                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5915
5916                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5917                 if (!sdd->sd)
5918                         return -ENOMEM;
5919
5920                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
5921                 if (!sdd->sg)
5922                         return -ENOMEM;
5923
5924                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
5925                 if (!sdd->sgp)
5926                         return -ENOMEM;
5927
5928                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5929                         struct sched_domain *sd;
5930                         struct sched_group *sg;
5931                         struct sched_group_power *sgp;
5932
5933                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
5934                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5935                         if (!sd)
5936                                 return -ENOMEM;
5937
5938                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
5939
5940                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5941                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5942                         if (!sg)
5943                                 return -ENOMEM;
5944
5945                         sg->next = sg;
5946
5947                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
5948
5949                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
5950                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5951                         if (!sgp)
5952                                 return -ENOMEM;
5953
5954                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
5955                 }
5956         }
5957
5958         return 0;
5959 }
5960
5961 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
5962 {
5963         struct sched_domain_topology_level *tl;
5964         int j;
5965
5966         for_each_sd_topology(tl) {
5967                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5968
5969                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5970                         struct sched_domain *sd;
5971
5972                         if (sdd->sd) {
5973                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
5974                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
5975                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
5976                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
5977                         }
5978
5979                         if (sdd->sg)
5980                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
5981                         if (sdd->sgp)
5982                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
5983                 }
5984                 free_percpu(sdd->sd);
5985                 sdd->sd = NULL;
5986                 free_percpu(sdd->sg);
5987                 sdd->sg = NULL;
5988                 free_percpu(sdd->sgp);
5989                 sdd->sgp = NULL;
5990         }
5991 }
5992
5993 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
5994                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
5995                 struct sched_domain *child, int cpu)
5996 {
5997         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
5998         if (!sd)
5999                 return child;
6000
6001         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6002         if (child) {
6003                 sd->level = child->level + 1;
6004                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6005                 child->parent = sd;
6006                 sd->child = child;
6007         }
6008         set_domain_attribute(sd, attr);
6009
6010         return sd;
6011 }
6012
6013 /*
6014  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6015  * to the individual cpus
6016  */
6017 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6018                                struct sched_domain_attr *attr)
6019 {
6020         enum s_alloc alloc_state;
6021         struct sched_domain *sd;
6022         struct s_data d;
6023         int i, ret = -ENOMEM;
6024
6025         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6026         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6027                 goto error;
6028
6029         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6030         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6031                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6032
6033                 sd = NULL;
6034                 for_each_sd_topology(tl) {
6035                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6036                         if (tl == sched_domain_topology)
6037                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6038                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6039                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6040                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6041                                 break;
6042                 }
6043         }
6044
6045         /* Build the groups for the domains */
6046         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6047                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6048                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6049                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6050                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6051                                         goto error;
6052                         } else {
6053                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6054                                         goto error;
6055                         }
6056                 }
6057         }
6058
6059         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6060         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6061                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6062                         continue;
6063
6064                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6065                         claim_allocations(i, sd);
6066                         init_sched_groups_power(i, sd);
6067                 }
6068         }
6069
6070         /* Attach the domains */
6071         rcu_read_lock();
6072         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6073                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6074                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6075         }
6076         rcu_read_unlock();
6077
6078         ret = 0;
6079 error:
6080         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6081         return ret;
6082 }
6083
6084 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6085 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6086 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6087                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6088
6089 /*
6090  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6091  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6092  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6093  */
6094 static cpumask_var_t fallback_doms;
6095
6096 /*
6097  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6098  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6099  * or 0 if it stayed the same.
6100  */
6101 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6102 {
6103         return 0;
6104 }
6105
6106 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6107 {
6108         int i;
6109         cpumask_var_t *doms;
6110
6111         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6112         if (!doms)
6113                 return NULL;
6114         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6115                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6116                         free_sched_domains(doms, i);
6117                         return NULL;
6118                 }
6119         }
6120         return doms;
6121 }
6122
6123 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6124 {
6125         unsigned int i;
6126         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6127                 free_cpumask_var(doms[i]);
6128         kfree(doms);
6129 }
6130
6131 /*
6132  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6133  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6134  * exclude other special cases in the future.
6135  */
6136 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6137 {
6138         int err;
6139
6140         arch_update_cpu_topology();
6141         ndoms_cur = 1;
6142         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6143         if (!doms_cur)
6144                 doms_cur = &fallback_doms;
6145         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6146         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6147         register_sched_domain_sysctl();
6148
6149         return err;
6150 }
6151
6152 /*
6153  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6154  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6155  */
6156 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6157 {
6158         int i;
6159
6160         rcu_read_lock();
6161         for_each_cpu(i, cpu_map)
6162                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6163         rcu_read_unlock();
6164 }
6165
6166 /* handle null as "default" */
6167 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6168                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6169 {
6170         struct sched_domain_attr tmp;
6171
6172         /* fast path */
6173         if (!new && !cur)
6174                 return 1;
6175
6176         tmp = SD_ATTR_INIT;
6177         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6178                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6179                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6180 }
6181
6182 /*
6183  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6184  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6185  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6186  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6187  *
6188  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6189  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6190  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6191  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6192  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6193  * it as it is.
6194  *
6195  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6196  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6197  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6198  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6199  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6200  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6201  *
6202  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6203  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6204  * and it will not create the default domain.
6205  *
6206  * Call with hotplug lock held
6207  */
6208 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6209                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6210 {
6211         int i, j, n;
6212         int new_topology;
6213
6214         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6215
6216         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6217         unregister_sched_domain_sysctl();
6218
6219         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6220         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6221
6222         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6223
6224         /* Destroy deleted domains */
6225         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6226                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6227                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6228                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6229                                 goto match1;
6230                 }
6231                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6232                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6233 match1:
6234                 ;
6235         }
6236
6237         if (doms_new == NULL) {
6238                 ndoms_cur = 0;
6239                 doms_new = &fallback_doms;
6240                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6241                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6242         }
6243
6244         /* Build new domains */
6245         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6246                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6247                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6248                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6249                                 goto match2;
6250                 }
6251                 /* no match - add a new doms_new */
6252                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6253 match2:
6254                 ;
6255         }
6256
6257         /* Remember the new sched domains */
6258         if (doms_cur != &fallback_doms)
6259                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6260         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6261         doms_cur = doms_new;
6262         dattr_cur = dattr_new;
6263         ndoms_cur = ndoms_new;
6264
6265         register_sched_domain_sysctl();
6266
6267         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6268 }
6269
6270 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6271
6272 /*
6273  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6274  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6275  * around partition_sched_domains().
6276  *
6277  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6278  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6279  */
6280 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6281                              void *hcpu)
6282 {
6283         switch (action) {
6284         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6285         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6286
6287                 /*
6288                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6289                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6290                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6291                  * domain, ignoring cpusets.
6292                  */
6293                 num_cpus_frozen--;
6294                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6295                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6296                         break;
6297                 }
6298
6299                 /*
6300                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6301                  * restore the original sched domains by considering the
6302                  * cpuset configurations.
6303                  */
6304
6305         case CPU_ONLINE:
6306         case CPU_DOWN_FAILED:
6307                 cpuset_update_active_cpus(true);
6308                 break;
6309         default:
6310                 return NOTIFY_DONE;
6311         }
6312         return NOTIFY_OK;
6313 }
6314
6315 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6316                                void *hcpu)
6317 {
6318         switch (action) {
6319         case CPU_DOWN_PREPARE:
6320                 cpuset_update_active_cpus(false);
6321                 break;
6322         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6323                 num_cpus_frozen++;
6324                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6325                 break;
6326         default:
6327                 return NOTIFY_DONE;
6328         }
6329         return NOTIFY_OK;
6330 }
6331
6332 void __init sched_init_smp(void)
6333 {
6334         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6335
6336         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6337         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6338
6339         sched_init_numa();
6340
6341         get_online_cpus();
6342         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6343         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6344         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6345         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6346                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6347         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6348         put_online_cpus();
6349
6350         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6351         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6352         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6353
6354         init_hrtick();
6355
6356         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6357         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6358                 BUG();
6359         sched_init_granularity();
6360         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6361
6362         init_sched_rt_class();
6363 }
6364 #else
6365 void __init sched_init_smp(void)
6366 {
6367         sched_init_granularity();
6368 }
6369 #endif /* CONFIG_SMP */
6370
6371 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6372
6373 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6374 {
6375         return in_lock_functions(addr) ||
6376                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6377                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6378 }
6379
6380 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6381 /*
6382  * Default task group.
6383  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6384  */
6385 struct task_group root_task_group;
6386 LIST_HEAD(task_groups);
6387 #endif
6388
6389 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6390
6391 void __init sched_init(void)
6392 {
6393         int i, j;
6394         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6395
6396 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6397         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6398 #endif
6399 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6400         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6401 #endif
6402 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6403         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6404 #endif
6405         if (alloc_size) {
6406                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6407
6408 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6409                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6410                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6411
6412                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6413                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6414
6415 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6416 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6417                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6418                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6419
6420                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6421                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6422
6423 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6424 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6425                 for_each_possible_cpu(i) {
6426                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6427                         ptr += cpumask_size();
6428                 }
6429 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6430         }
6431
6432 #ifdef CONFIG_SMP
6433         init_defrootdomain();
6434 #endif
6435
6436         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6437                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6438
6439 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6440         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6441                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6442 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6443
6444 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6445         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6446         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6447         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6448         autogroup_init(&init_task);
6449
6450 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6451
6452         for_each_possible_cpu(i) {
6453                 struct rq *rq;
6454
6455                 rq = cpu_rq(i);
6456                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6457                 rq->nr_running = 0;
6458                 rq->calc_load_active = 0;
6459                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6460                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6461                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6462 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6463                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6464                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6465                 /*
6466                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6467                  *
6468                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6469                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6470                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6471                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6472                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6473                  * (se->load.weight).
6474                  *
6475                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6476                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6477                  * then A0's share of the cpu resource is:
6478                  *
6479                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6480                  *
6481                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6482                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6483                  */
6484                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6485                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6486 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6487
6488                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6489 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6490                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6491                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6492 #endif
6493
6494                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6495                         rq->cpu_load[j] = 0;
6496
6497                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6498
6499 #ifdef CONFIG_SMP
6500                 rq->sd = NULL;
6501                 rq->rd = NULL;
6502                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6503                 rq->post_schedule = 0;
6504                 rq->active_balance = 0;
6505                 rq->next_balance = jiffies;
6506                 rq->push_cpu = 0;
6507                 rq->cpu = i;
6508                 rq->online = 0;
6509                 rq->idle_stamp = 0;
6510                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6511
6512                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6513
6514                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6515 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6516                 rq->nohz_flags = 0;
6517 #endif
6518 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6519                 rq->last_sched_tick = 0;
6520 #endif
6521 #endif
6522                 init_rq_hrtick(rq);
6523                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6524         }
6525
6526         set_load_weight(&init_task);
6527
6528 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6529         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6530 #endif
6531
6532 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6533         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6534 #endif
6535
6536         /*
6537          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6538          */
6539         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6540         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6541
6542         /*
6543          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6544          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6545          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6546          * when this runqueue becomes "idle".
6547          */
6548         init_idle(current, smp_processor_id());
6549
6550         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6551
6552         /*
6553          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6554          */
6555         current->sched_class = &fair_sched_class;
6556
6557 #ifdef CONFIG_SMP
6558         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6559         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6560         if (cpu_isolated_map == NULL)
6561                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6562         idle_thread_set_boot_cpu();
6563 #endif
6564         init_sched_fair_class();
6565
6566         scheduler_running = 1;
6567 }
6568
6569 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6570 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6571 {
6572         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6573
6574         return (nested == preempt_offset);
6575 }
6576
6577 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6578 {
6579         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6580
6581         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6582         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6583             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6584                 return;
6585         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6586                 return;
6587         prev_jiffy = jiffies;
6588
6589         printk(KERN_ERR
6590                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6591                         file, line);
6592         printk(KERN_ERR
6593                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6594                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6595                         current->pid, current->comm);
6596
6597         debug_show_held_locks(current);
6598         if (irqs_disabled())
6599                 print_irqtrace_events(current);
6600         dump_stack();
6601 }
6602 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6603 #endif
6604
6605 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6606 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6607 {
6608         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6609         int old_prio = p->prio;
6610         int on_rq;
6611
6612         on_rq = p->on_rq;
6613         if (on_rq)
6614                 dequeue_task(rq, p, 0);
6615         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6616         if (on_rq) {
6617                 enqueue_task(rq, p, 0);
6618                 resched_task(rq->curr);
6619         }
6620
6621         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6622 }
6623
6624 void normalize_rt_tasks(void)
6625 {
6626         struct task_struct *g, *p;
6627         unsigned long flags;
6628         struct rq *rq;
6629
6630         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6631         do_each_thread(g, p) {
6632                 /*
6633                  * Only normalize user tasks:
6634                  */
6635                 if (!p->mm)
6636                         continue;
6637
6638                 p->se.exec_start                = 0;
6639 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6640                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6641                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6642                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6643 #endif
6644
6645                 if (!rt_task(p)) {
6646                         /*
6647                          * Renice negative nice level userspace
6648                          * tasks back to 0:
6649                          */
6650                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6651                                 set_user_nice(p, 0);
6652                         continue;
6653                 }
6654
6655                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6656                 rq = __task_rq_lock(p);
6657
6658                 normalize_task(rq, p);
6659
6660                 __task_rq_unlock(rq);
6661                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6662         } while_each_thread(g, p);
6663
6664         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6665 }
6666
6667 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6668
6669 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6670 /*
6671  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6672  *
6673  * They can only be called when the whole system has been
6674  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6675  * activity can take place. Using them for anything else would
6676  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6677  * under any other configuration.
6678  */
6679
6680 /**
6681  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6682  * @cpu: the processor in question.
6683  *
6684  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6685  *
6686  * Return: The current task for @cpu.
6687  */
6688 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6689 {
6690         return cpu_curr(cpu);
6691 }
6692
6693 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6694
6695 #ifdef CONFIG_IA64
6696 /**
6697  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6698  * @cpu: the processor in question.
6699  * @p: the task pointer to set.
6700  *
6701  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6702  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6703  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
6704  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6705  * and caller must save the original value of the current task (see
6706  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6707  * re-starting the system.
6708  *
6709  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6710  */
6711 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6712 {
6713         cpu_curr(cpu) = p;
6714 }
6715
6716 #endif
6717
6718 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6719 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6720 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6721
6722 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
6723 {
6724         free_fair_sched_group(tg);
6725         free_rt_sched_group(tg);
6726         autogroup_free(tg);
6727         kfree(tg);
6728 }
6729
6730 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6731 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6732 {
6733         struct task_group *tg;
6734
6735         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6736         if (!tg)
6737                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6738
6739         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6740                 goto err;
6741
6742         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6743                 goto err;
6744
6745         return tg;
6746
6747 err:
6748         free_sched_group(tg);
6749         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6750 }
6751
6752 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6753 {
6754         unsigned long flags;
6755
6756         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6757         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6758
6759         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
6760
6761         tg->parent = parent;
6762         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6763         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6764         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6765 }
6766
6767 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6768 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6769 {
6770         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6771         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6772 }
6773
6774 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6775 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6776 {
6777         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6778         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
6779 }
6780
6781 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6782 {
6783         unsigned long flags;
6784         int i;
6785
6786         /* end participation in shares distribution */
6787         for_each_possible_cpu(i)
6788                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
6789
6790         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6791         list_del_rcu(&tg->list);
6792         list_del_rcu(&tg->siblings);
6793         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6794 }
6795
6796 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6797  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6798  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6799  *      reflect its new group.
6800  */
6801 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6802 {
6803         struct task_group *tg;
6804         int on_rq, running;
6805         unsigned long flags;
6806         struct rq *rq;
6807
6808         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6809
6810         running = task_current(rq, tsk);
6811         on_rq = tsk->on_rq;
6812
6813         if (on_rq)
6814                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6815         if (unlikely(running))
6816                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6817
6818         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
6819                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
6820                           struct task_group, css);
6821         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6822         tsk->sched_task_group = tg;
6823
6824 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6825         if (tsk->sched_class->task_move_group)
6826                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
6827         else
6828 #endif
6829                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6830
6831         if (unlikely(running))
6832                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6833         if (on_rq)
6834                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6835
6836         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
6837 }
6838 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6839
6840 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6841 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
6842 {
6843         if (runtime == RUNTIME_INF)
6844                 return 1ULL << 20;
6845
6846         return div64_u64(runtime << 20, period);
6847 }
6848 #endif
6849
6850 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6851 /*
6852  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6853  */
6854 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6855
6856 /* Must be called with tasklist_lock held */
6857 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6858 {
6859         struct task_struct *g, *p;
6860
6861         do_each_thread(g, p) {
6862                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
6863                         return 1;
6864         } while_each_thread(g, p);
6865
6866         return 0;
6867 }
6868
6869 struct rt_schedulable_data {
6870         struct task_group *tg;
6871         u64 rt_period;
6872         u64 rt_runtime;
6873 };
6874
6875 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6876 {
6877         struct rt_schedulable_data *d = data;
6878         struct task_group *child;
6879         unsigned long total, sum = 0;
6880         u64 period, runtime;
6881
6882         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6883         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6884
6885         if (tg == d->tg) {
6886                 period = d->rt_period;
6887                 runtime = d->rt_runtime;
6888         }
6889
6890         /*
6891          * Cannot have more runtime than the period.
6892          */
6893         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6894                 return -EINVAL;
6895
6896         /*
6897          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
6898          */
6899         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
6900                 return -EBUSY;
6901
6902         total = to_ratio(period, runtime);
6903
6904         /*
6905          * Nobody can have more than the global setting allows.
6906          */
6907         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
6908                 return -EINVAL;
6909
6910         /*
6911          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
6912          */
6913         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
6914                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
6915                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
6916
6917                 if (child == d->tg) {
6918                         period = d->rt_period;
6919                         runtime = d->rt_runtime;
6920                 }
6921
6922                 sum += to_ratio(period, runtime);
6923         }
6924
6925         if (sum > total)
6926                 return -EINVAL;
6927
6928         return 0;
6929 }
6930
6931 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
6932 {
6933         int ret;
6934
6935         struct rt_schedulable_data data = {
6936                 .tg = tg,
6937                 .rt_period = period,
6938                 .rt_runtime = runtime,
6939         };
6940
6941         rcu_read_lock();
6942         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
6943         rcu_read_unlock();
6944
6945         return ret;
6946 }
6947
6948 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
6949                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
6950 {
6951         int i, err = 0;
6952
6953         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6954         read_lock(&tasklist_lock);
6955         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
6956         if (err)
6957                 goto unlock;
6958
6959         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6960         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
6961         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
6962
6963         for_each_possible_cpu(i) {
6964                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
6965
6966                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6967                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
6968                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6969         }
6970         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6971 unlock:
6972         read_unlock(&tasklist_lock);
6973         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6974
6975         return err;
6976 }
6977
6978 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
6979 {
6980         u64 rt_runtime, rt_period;
6981
6982         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6983         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
6984         if (rt_runtime_us < 0)
6985                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
6986
6987         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6988 }
6989
6990 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
6991 {
6992         u64 rt_runtime_us;
6993
6994         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
6995                 return -1;
6996
6997         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6998         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
6999         return rt_runtime_us;
7000 }
7001
7002 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7003 {
7004         u64 rt_runtime, rt_period;
7005
7006         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7007         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7008
7009         if (rt_period == 0)
7010                 return -EINVAL;
7011
7012         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7013 }
7014
7015 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7016 {
7017         u64 rt_period_us;
7018
7019         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7020         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7021         return rt_period_us;
7022 }
7023
7024 static int sched_rt_global_constraints(void)
7025 {
7026         u64 runtime, period;
7027         int ret = 0;
7028
7029         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7030                 return -EINVAL;
7031
7032         runtime = global_rt_runtime();
7033         period = global_rt_period();
7034
7035         /*
7036          * Sanity check on the sysctl variables.
7037          */
7038         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7039                 return -EINVAL;
7040
7041         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7042         read_lock(&tasklist_lock);
7043         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7044         read_unlock(&tasklist_lock);
7045         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7046
7047         return ret;
7048 }
7049
7050 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7051 {
7052         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7053         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7054                 return 0;
7055
7056         return 1;
7057 }
7058
7059 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7060 static int sched_rt_global_constraints(void)
7061 {
7062         unsigned long flags;
7063         int i;
7064
7065         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7066                 return -EINVAL;
7067
7068         /*
7069          * There's always some RT tasks in the root group
7070          * -- migration, kstopmachine etc..
7071          */
7072         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7073                 return -EBUSY;
7074
7075         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7076         for_each_possible_cpu(i) {
7077                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7078
7079                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7080                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7081                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7082         }
7083         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7084
7085         return 0;
7086 }
7087 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7088
7089 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7090                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7091                 loff_t *ppos)
7092 {
7093         int ret;
7094         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7095
7096         mutex_lock(&mutex);
7097         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7098         /* make sure that internally we keep jiffies */
7099         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7100         if (!ret && write) {
7101                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7102                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7103         }
7104         mutex_unlock(&mutex);
7105         return ret;
7106 }
7107
7108 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7109                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7110                 loff_t *ppos)
7111 {
7112         int ret;
7113         int old_period, old_runtime;
7114         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7115
7116         mutex_lock(&mutex);
7117         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7118         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7119
7120         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7121
7122         if (!ret && write) {
7123                 ret = sched_rt_global_constraints();
7124                 if (ret) {
7125                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7126                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7127                 } else {
7128                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7129                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7130                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7131                 }
7132         }
7133         mutex_unlock(&mutex);
7134
7135         return ret;
7136 }
7137
7138 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7139
7140 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7141 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7142 {
7143         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7144                             struct task_group, css);
7145 }
7146
7147 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup *cgrp)
7148 {
7149         struct task_group *tg, *parent;
7150
7151         if (!cgrp->parent) {
7152                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7153                 return &root_task_group.css;
7154         }
7155
7156         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7157         tg = sched_create_group(parent);
7158         if (IS_ERR(tg))
7159                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7160
7161         return &tg->css;
7162 }
7163
7164 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup *cgrp)
7165 {
7166         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7167         struct task_group *parent;
7168
7169         if (!cgrp->parent)
7170                 return 0;
7171
7172         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7173         sched_online_group(tg, parent);
7174         return 0;
7175 }
7176
7177 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup *cgrp)
7178 {
7179         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7180
7181         sched_destroy_group(tg);
7182 }
7183
7184 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup *cgrp)
7185 {
7186         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7187
7188         sched_offline_group(tg);
7189 }
7190
7191 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7192                                  struct cgroup_taskset *tset)
7193 {
7194         struct task_struct *task;
7195
7196         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7197 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7198                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7199                         return -EINVAL;
7200 #else
7201                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7202                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7203                         return -EINVAL;
7204 #endif
7205         }
7206         return 0;
7207 }
7208
7209 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7210                               struct cgroup_taskset *tset)
7211 {
7212         struct task_struct *task;
7213
7214         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7215                 sched_move_task(task);
7216 }
7217
7218 static void
7219 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7220                 struct task_struct *task)
7221 {
7222         /*
7223          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7224          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7225          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7226          */
7227         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7228                 return;
7229
7230         sched_move_task(task);
7231 }
7232
7233 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7234 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7235                                 u64 shareval)
7236 {
7237         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7238 }
7239
7240 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7241 {
7242         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7243
7244         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7245 }
7246
7247 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7248 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7249
7250 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7251 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7252
7253 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7254
7255 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7256 {
7257         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7258         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7259
7260         if (tg == &root_task_group)
7261                 return -EINVAL;
7262
7263         /*
7264          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7265          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7266          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7267          */
7268         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7269                 return -EINVAL;
7270
7271         /*
7272          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7273          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7274          * feasibility.
7275          */
7276         if (period > max_cfs_quota_period)
7277                 return -EINVAL;
7278
7279         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7280         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7281         if (ret)
7282                 goto out_unlock;
7283
7284         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7285         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7286         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7287         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7288         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7289         cfs_b->quota = quota;
7290
7291         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7292         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7293         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7294                 /* force a reprogram */
7295                 cfs_b->timer_active = 0;
7296                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7297         }
7298         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7299
7300         for_each_possible_cpu(i) {
7301                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7302                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7303
7304                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7305                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7306                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7307
7308                 if (cfs_rq->throttled)
7309                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7310                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7311         }
7312 out_unlock:
7313         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7314
7315         return ret;
7316 }
7317
7318 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7319 {
7320         u64 quota, period;
7321
7322         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7323         if (cfs_quota_us < 0)
7324                 quota = RUNTIME_INF;
7325         else
7326                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7327
7328         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7329 }
7330
7331 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7332 {
7333         u64 quota_us;
7334
7335         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7336                 return -1;
7337
7338         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7339         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7340
7341         return quota_us;
7342 }
7343
7344 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7345 {
7346         u64 quota, period;
7347
7348         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7349         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7350
7351         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7352 }
7353
7354 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7355 {
7356         u64 cfs_period_us;
7357
7358         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7359         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7360
7361         return cfs_period_us;
7362 }
7363
7364 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7365 {
7366         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7367 }
7368
7369 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7370                                 s64 cfs_quota_us)
7371 {
7372         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7373 }
7374
7375 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7376 {
7377         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7378 }
7379
7380 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7381                                 u64 cfs_period_us)
7382 {
7383         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7384 }
7385
7386 struct cfs_schedulable_data {
7387         struct task_group *tg;
7388         u64 period, quota;
7389 };
7390
7391 /*
7392  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7393  * note: units are usecs
7394  */
7395 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7396                                struct cfs_schedulable_data *d)
7397 {
7398         u64 quota, period;
7399
7400         if (tg == d->tg) {
7401                 period = d->period;
7402                 quota = d->quota;
7403         } else {
7404                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7405                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7406         }
7407
7408         /* note: these should typically be equivalent */
7409         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7410                 return RUNTIME_INF;
7411
7412         return to_ratio(period, quota);
7413 }
7414
7415 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7416 {
7417         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7418         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7419         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7420
7421         if (!tg->parent) {
7422                 quota = RUNTIME_INF;
7423         } else {
7424                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7425
7426                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7427                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7428
7429                 /*
7430                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7431                  * limit is set
7432                  */
7433                 if (quota == RUNTIME_INF)
7434                         quota = parent_quota;
7435                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7436                         return -EINVAL;
7437         }
7438         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7439
7440         return 0;
7441 }
7442
7443 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7444 {
7445         int ret;
7446         struct cfs_schedulable_data data = {
7447                 .tg = tg,
7448                 .period = period,
7449                 .quota = quota,
7450         };
7451
7452         if (quota != RUNTIME_INF) {
7453                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7454                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7455         }
7456
7457         rcu_read_lock();
7458         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7459         rcu_read_unlock();
7460
7461         return ret;
7462 }
7463
7464 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7465                 struct cgroup_map_cb *cb)
7466 {
7467         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7468         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7469
7470         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7471         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7472         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7473
7474         return 0;
7475 }
7476 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7477 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7478
7479 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7480 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7481                                 s64 val)
7482 {
7483         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7484 }
7485
7486 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7487 {
7488         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7489 }
7490
7491 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7492                 u64 rt_period_us)
7493 {
7494         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7495 }
7496
7497 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7498 {
7499         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7500 }
7501 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7502
7503 static struct cftype cpu_files[] = {
7504 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7505         {
7506                 .name = "shares",
7507                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7508                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7509         },
7510 #endif
7511 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7512         {
7513                 .name = "cfs_quota_us",
7514                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7515                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7516         },
7517         {
7518                 .name = "cfs_period_us",
7519                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7520                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7521         },
7522         {
7523                 .name = "stat",
7524                 .read_map = cpu_stats_show,
7525         },
7526 #endif
7527 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7528         {
7529                 .name = "rt_runtime_us",
7530                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7531                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7532         },
7533         {
7534                 .name = "rt_period_us",
7535                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7536                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7537         },
7538 #endif
7539         { }     /* terminate */
7540 };
7541
7542 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7543         .name           = "cpu",
7544         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7545         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7546         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7547         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7548         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7549         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7550         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7551         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7552         .base_cftypes   = cpu_files,
7553         .early_init     = 1,
7554 };
7555
7556 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7557
7558 void dump_cpu_task(int cpu)
7559 {
7560         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7561         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7562 }