mm: sched: numa: Control enabling and disabling of NUMA balancing if !SCHED_DEBUG
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75
76 #include <asm/switch_to.h>
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79 #include <asm/mutex.h>
80 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
81 #include <asm/paravirt.h>
82 #endif
83
84 #include "sched.h"
85 #include "../workqueue_sched.h"
86 #include "../smpboot.h"
87
88 #define CREATE_TRACE_POINTS
89 #include <trace/events/sched.h>
90
91 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
92 {
93         unsigned long delta;
94         ktime_t soft, hard, now;
95
96         for (;;) {
97                 if (hrtimer_active(period_timer))
98                         break;
99
100                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
101                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
102
103                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
104                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
105                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
106                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
107                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
108         }
109 }
110
111 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
112 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
113
114 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
115
116 void update_rq_clock(struct rq *rq)
117 {
118         s64 delta;
119
120         if (rq->skip_clock_update > 0)
121                 return;
122
123         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
124         rq->clock += delta;
125         update_rq_clock_task(rq, delta);
126 }
127
128 /*
129  * Debugging: various feature bits
130  */
131
132 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
133         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
134
135 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
136 #include "features.h"
137         0;
138
139 #undef SCHED_FEAT
140
141 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
142 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
143         #name ,
144
145 static const char * const sched_feat_names[] = {
146 #include "features.h"
147 };
148
149 #undef SCHED_FEAT
150
151 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
152 {
153         int i;
154
155         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
156                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
157                         seq_puts(m, "NO_");
158                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
159         }
160         seq_puts(m, "\n");
161
162         return 0;
163 }
164
165 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
166
167 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
168 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
169
170 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
171         jump_label_key__##enabled ,
172
173 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
174 #include "features.h"
175 };
176
177 #undef SCHED_FEAT
178
179 static void sched_feat_disable(int i)
180 {
181         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
182                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
183 }
184
185 static void sched_feat_enable(int i)
186 {
187         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
188                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
189 }
190 #else
191 static void sched_feat_disable(int i) { };
192 static void sched_feat_enable(int i) { };
193 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
194
195 static int sched_feat_set(char *cmp)
196 {
197         int i;
198         int neg = 0;
199
200         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
201                 neg = 1;
202                 cmp += 3;
203         }
204
205         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
206                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
207                         if (neg) {
208                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
209                                 sched_feat_disable(i);
210                         } else {
211                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
212                                 sched_feat_enable(i);
213                         }
214                         break;
215                 }
216         }
217
218         return i;
219 }
220
221 static ssize_t
222 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
223                 size_t cnt, loff_t *ppos)
224 {
225         char buf[64];
226         char *cmp;
227         int i;
228
229         if (cnt > 63)
230                 cnt = 63;
231
232         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
233                 return -EFAULT;
234
235         buf[cnt] = 0;
236         cmp = strstrip(buf);
237
238         i = sched_feat_set(cmp);
239         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
240                 return -EINVAL;
241
242         *ppos += cnt;
243
244         return cnt;
245 }
246
247 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
248 {
249         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
250 }
251
252 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
253         .open           = sched_feat_open,
254         .write          = sched_feat_write,
255         .read           = seq_read,
256         .llseek         = seq_lseek,
257         .release        = single_release,
258 };
259
260 static __init int sched_init_debug(void)
261 {
262         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
263                         &sched_feat_fops);
264
265         return 0;
266 }
267 late_initcall(sched_init_debug);
268 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
269
270 /*
271  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
272  * Limited because this is done with IRQs disabled.
273  */
274 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
275
276 /*
277  * period over which we average the RT time consumption, measured
278  * in ms.
279  *
280  * default: 1s
281  */
282 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
283
284 /*
285  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
286  * default: 1s
287  */
288 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
289
290 __read_mostly int scheduler_running;
291
292 /*
293  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
294  * default: 0.95s
295  */
296 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
297
298
299
300 /*
301  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
302  */
303 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
304         __acquires(rq->lock)
305 {
306         struct rq *rq;
307
308         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
309
310         for (;;) {
311                 rq = task_rq(p);
312                 raw_spin_lock(&rq->lock);
313                 if (likely(rq == task_rq(p)))
314                         return rq;
315                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
316         }
317 }
318
319 /*
320  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
321  */
322 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
323         __acquires(p->pi_lock)
324         __acquires(rq->lock)
325 {
326         struct rq *rq;
327
328         for (;;) {
329                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
330                 rq = task_rq(p);
331                 raw_spin_lock(&rq->lock);
332                 if (likely(rq == task_rq(p)))
333                         return rq;
334                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
335                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
336         }
337 }
338
339 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
340         __releases(rq->lock)
341 {
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343 }
344
345 static inline void
346 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
347         __releases(rq->lock)
348         __releases(p->pi_lock)
349 {
350         raw_spin_unlock(&rq->lock);
351         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
352 }
353
354 /*
355  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
356  */
357 static struct rq *this_rq_lock(void)
358         __acquires(rq->lock)
359 {
360         struct rq *rq;
361
362         local_irq_disable();
363         rq = this_rq();
364         raw_spin_lock(&rq->lock);
365
366         return rq;
367 }
368
369 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
370 /*
371  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
372  *
373  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
374  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
375  * reschedule event.
376  *
377  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
378  * rq->lock.
379  */
380
381 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
382 {
383         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
384                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
385 }
386
387 /*
388  * High-resolution timer tick.
389  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
390  */
391 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
392 {
393         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
394
395         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
396
397         raw_spin_lock(&rq->lock);
398         update_rq_clock(rq);
399         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
400         raw_spin_unlock(&rq->lock);
401
402         return HRTIMER_NORESTART;
403 }
404
405 #ifdef CONFIG_SMP
406 /*
407  * called from hardirq (IPI) context
408  */
409 static void __hrtick_start(void *arg)
410 {
411         struct rq *rq = arg;
412
413         raw_spin_lock(&rq->lock);
414         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
415         rq->hrtick_csd_pending = 0;
416         raw_spin_unlock(&rq->lock);
417 }
418
419 /*
420  * Called to set the hrtick timer state.
421  *
422  * called with rq->lock held and irqs disabled
423  */
424 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
425 {
426         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
427         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
428
429         hrtimer_set_expires(timer, time);
430
431         if (rq == this_rq()) {
432                 hrtimer_restart(timer);
433         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
434                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
435                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
436         }
437 }
438
439 static int
440 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
441 {
442         int cpu = (int)(long)hcpu;
443
444         switch (action) {
445         case CPU_UP_CANCELED:
446         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
447         case CPU_DOWN_PREPARE:
448         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
449         case CPU_DEAD:
450         case CPU_DEAD_FROZEN:
451                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
452                 return NOTIFY_OK;
453         }
454
455         return NOTIFY_DONE;
456 }
457
458 static __init void init_hrtick(void)
459 {
460         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
461 }
462 #else
463 /*
464  * Called to set the hrtick timer state.
465  *
466  * called with rq->lock held and irqs disabled
467  */
468 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
469 {
470         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
471                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
472 }
473
474 static inline void init_hrtick(void)
475 {
476 }
477 #endif /* CONFIG_SMP */
478
479 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
480 {
481 #ifdef CONFIG_SMP
482         rq->hrtick_csd_pending = 0;
483
484         rq->hrtick_csd.flags = 0;
485         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
486         rq->hrtick_csd.info = rq;
487 #endif
488
489         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
490         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
491 }
492 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
493 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
494 {
495 }
496
497 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
498 {
499 }
500
501 static inline void init_hrtick(void)
502 {
503 }
504 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
505
506 /*
507  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
508  *
509  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
510  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
511  * the target CPU.
512  */
513 #ifdef CONFIG_SMP
514
515 #ifndef tsk_is_polling
516 #define tsk_is_polling(t) 0
517 #endif
518
519 void resched_task(struct task_struct *p)
520 {
521         int cpu;
522
523         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
524
525         if (test_tsk_need_resched(p))
526                 return;
527
528         set_tsk_need_resched(p);
529
530         cpu = task_cpu(p);
531         if (cpu == smp_processor_id())
532                 return;
533
534         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
535         smp_mb();
536         if (!tsk_is_polling(p))
537                 smp_send_reschedule(cpu);
538 }
539
540 void resched_cpu(int cpu)
541 {
542         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
543         unsigned long flags;
544
545         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
546                 return;
547         resched_task(cpu_curr(cpu));
548         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
549 }
550
551 #ifdef CONFIG_NO_HZ
552 /*
553  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
554  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
555  *
556  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
557  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
558  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
559  */
560 int get_nohz_timer_target(void)
561 {
562         int cpu = smp_processor_id();
563         int i;
564         struct sched_domain *sd;
565
566         rcu_read_lock();
567         for_each_domain(cpu, sd) {
568                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
569                         if (!idle_cpu(i)) {
570                                 cpu = i;
571                                 goto unlock;
572                         }
573                 }
574         }
575 unlock:
576         rcu_read_unlock();
577         return cpu;
578 }
579 /*
580  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
581  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
582  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
583  * idle system the next event might even be infinite time into the
584  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
585  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
586  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
587  * wheel for the next timer event.
588  */
589 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
590 {
591         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
592
593         if (cpu == smp_processor_id())
594                 return;
595
596         /*
597          * This is safe, as this function is called with the timer
598          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
599          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
600          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
601          * timer into account automatically.
602          */
603         if (rq->curr != rq->idle)
604                 return;
605
606         /*
607          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
608          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
609          * idle task through an additional NOOP schedule()
610          */
611         set_tsk_need_resched(rq->idle);
612
613         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
614         smp_mb();
615         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
616                 smp_send_reschedule(cpu);
617 }
618
619 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
620 {
621         int cpu = smp_processor_id();
622         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
623 }
624
625 #else /* CONFIG_NO_HZ */
626
627 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
628 {
629         return false;
630 }
631
632 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
633
634 void sched_avg_update(struct rq *rq)
635 {
636         s64 period = sched_avg_period();
637
638         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
639                 /*
640                  * Inline assembly required to prevent the compiler
641                  * optimising this loop into a divmod call.
642                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
643                  */
644                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
645                 rq->age_stamp += period;
646                 rq->rt_avg /= 2;
647         }
648 }
649
650 #else /* !CONFIG_SMP */
651 void resched_task(struct task_struct *p)
652 {
653         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
654         set_tsk_need_resched(p);
655 }
656 #endif /* CONFIG_SMP */
657
658 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
659                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
660 /*
661  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
662  * node and @up when leaving it for the final time.
663  *
664  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
665  */
666 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
667                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
668 {
669         struct task_group *parent, *child;
670         int ret;
671
672         parent = from;
673
674 down:
675         ret = (*down)(parent, data);
676         if (ret)
677                 goto out;
678         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
679                 parent = child;
680                 goto down;
681
682 up:
683                 continue;
684         }
685         ret = (*up)(parent, data);
686         if (ret || parent == from)
687                 goto out;
688
689         child = parent;
690         parent = parent->parent;
691         if (parent)
692                 goto up;
693 out:
694         return ret;
695 }
696
697 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
698 {
699         return 0;
700 }
701 #endif
702
703 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
704 {
705         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
706         struct load_weight *load = &p->se.load;
707
708         /*
709          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
710          */
711         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
712                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
713                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
714                 return;
715         }
716
717         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
718         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
719 }
720
721 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
722 {
723         update_rq_clock(rq);
724         sched_info_queued(p);
725         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
726 }
727
728 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
729 {
730         update_rq_clock(rq);
731         sched_info_dequeued(p);
732         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
733 }
734
735 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
736 {
737         if (task_contributes_to_load(p))
738                 rq->nr_uninterruptible--;
739
740         enqueue_task(rq, p, flags);
741 }
742
743 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
744 {
745         if (task_contributes_to_load(p))
746                 rq->nr_uninterruptible++;
747
748         dequeue_task(rq, p, flags);
749 }
750
751 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
752 {
753 /*
754  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
755  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
756  */
757 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
758         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
759 #endif
760 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
761         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
762
763         /*
764          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
765          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
766          * {soft,}irq region.
767          *
768          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
769          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
770          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
771          * monotonic.
772          *
773          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
774          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
775          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
776          * atomic ops.
777          */
778         if (irq_delta > delta)
779                 irq_delta = delta;
780
781         rq->prev_irq_time += irq_delta;
782         delta -= irq_delta;
783 #endif
784 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
785         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
786                 u64 st;
787
788                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
789                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
790
791                 if (unlikely(steal > delta))
792                         steal = delta;
793
794                 st = steal_ticks(steal);
795                 steal = st * TICK_NSEC;
796
797                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
798
799                 delta -= steal;
800         }
801 #endif
802
803         rq->clock_task += delta;
804
805 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
806         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
807                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
808 #endif
809 }
810
811 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
812 {
813         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
814         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
815
816         if (stop) {
817                 /*
818                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
819                  * userspace knows about and won't get confused about.
820                  *
821                  * Also, it will make PI more or less work without too
822                  * much confusion -- but then, stop work should not
823                  * rely on PI working anyway.
824                  */
825                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
826
827                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
828         }
829
830         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
831
832         if (old_stop) {
833                 /*
834                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
835                  * it can die in pieces.
836                  */
837                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
838         }
839 }
840
841 /*
842  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
843  */
844 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
845 {
846         return p->static_prio;
847 }
848
849 /*
850  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
851  * without taking RT-inheritance into account. Might be
852  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
853  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
854  * estimator recalculates.
855  */
856 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
857 {
858         int prio;
859
860         if (task_has_rt_policy(p))
861                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
862         else
863                 prio = __normal_prio(p);
864         return prio;
865 }
866
867 /*
868  * Calculate the current priority, i.e. the priority
869  * taken into account by the scheduler. This value might
870  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
871  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
872  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
873  */
874 static int effective_prio(struct task_struct *p)
875 {
876         p->normal_prio = normal_prio(p);
877         /*
878          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
879          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
880          * to the normal priority:
881          */
882         if (!rt_prio(p->prio))
883                 return p->normal_prio;
884         return p->prio;
885 }
886
887 /**
888  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
889  * @p: the task in question.
890  */
891 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
892 {
893         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
894 }
895
896 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
897                                        const struct sched_class *prev_class,
898                                        int oldprio)
899 {
900         if (prev_class != p->sched_class) {
901                 if (prev_class->switched_from)
902                         prev_class->switched_from(rq, p);
903                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
904         } else if (oldprio != p->prio)
905                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
906 }
907
908 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
909 {
910         const struct sched_class *class;
911
912         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
913                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
914         } else {
915                 for_each_class(class) {
916                         if (class == rq->curr->sched_class)
917                                 break;
918                         if (class == p->sched_class) {
919                                 resched_task(rq->curr);
920                                 break;
921                         }
922                 }
923         }
924
925         /*
926          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
927          * this case, we can save a useless back to back clock update.
928          */
929         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
930                 rq->skip_clock_update = 1;
931 }
932
933 #ifdef CONFIG_SMP
934 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
935 {
936 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
937         /*
938          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
939          * ttwu() will sort out the placement.
940          */
941         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
942                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
943
944 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
945         /*
946          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
947          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
948          *
949          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
950          * see task_group().
951          *
952          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
953          * task_rq_lock().
954          */
955         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
956                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
957 #endif
958 #endif
959
960         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
961
962         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
963                 p->se.nr_migrations++;
964                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
965         }
966
967         __set_task_cpu(p, new_cpu);
968 }
969
970 struct migration_arg {
971         struct task_struct *task;
972         int dest_cpu;
973 };
974
975 static int migration_cpu_stop(void *data);
976
977 /*
978  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
979  *
980  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
981  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
982  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
983  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
984  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
985  * @p has remained unscheduled the whole time.
986  *
987  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
988  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
989  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
990  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
991  * waiting to become inactive.
992  */
993 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
994 {
995         unsigned long flags;
996         int running, on_rq;
997         unsigned long ncsw;
998         struct rq *rq;
999
1000         for (;;) {
1001                 /*
1002                  * We do the initial early heuristics without holding
1003                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1004                  * the runqueue lock when things look like they will
1005                  * work out!
1006                  */
1007                 rq = task_rq(p);
1008
1009                 /*
1010                  * If the task is actively running on another CPU
1011                  * still, just relax and busy-wait without holding
1012                  * any locks.
1013                  *
1014                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1015                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1016                  * But we don't care, since "task_running()" will
1017                  * return false if the runqueue has changed and p
1018                  * is actually now running somewhere else!
1019                  */
1020                 while (task_running(rq, p)) {
1021                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1022                                 return 0;
1023                         cpu_relax();
1024                 }
1025
1026                 /*
1027                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1028                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1029                  * just go back and repeat.
1030                  */
1031                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1032                 trace_sched_wait_task(p);
1033                 running = task_running(rq, p);
1034                 on_rq = p->on_rq;
1035                 ncsw = 0;
1036                 if (!match_state || p->state == match_state)
1037                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1038                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1039
1040                 /*
1041                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1042                  */
1043                 if (unlikely(!ncsw))
1044                         break;
1045
1046                 /*
1047                  * Was it really running after all now that we
1048                  * checked with the proper locks actually held?
1049                  *
1050                  * Oops. Go back and try again..
1051                  */
1052                 if (unlikely(running)) {
1053                         cpu_relax();
1054                         continue;
1055                 }
1056
1057                 /*
1058                  * It's not enough that it's not actively running,
1059                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1060                  * preempted!
1061                  *
1062                  * So if it was still runnable (but just not actively
1063                  * running right now), it's preempted, and we should
1064                  * yield - it could be a while.
1065                  */
1066                 if (unlikely(on_rq)) {
1067                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1068
1069                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1070                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1071                         continue;
1072                 }
1073
1074                 /*
1075                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1076                  * runnable, which means that it will never become
1077                  * running in the future either. We're all done!
1078                  */
1079                 break;
1080         }
1081
1082         return ncsw;
1083 }
1084
1085 /***
1086  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1087  * @p: the to-be-kicked thread
1088  *
1089  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1090  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1091  *
1092  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1093  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1094  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1095  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1096  * achieved as well.
1097  */
1098 void kick_process(struct task_struct *p)
1099 {
1100         int cpu;
1101
1102         preempt_disable();
1103         cpu = task_cpu(p);
1104         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1105                 smp_send_reschedule(cpu);
1106         preempt_enable();
1107 }
1108 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1109 #endif /* CONFIG_SMP */
1110
1111 #ifdef CONFIG_SMP
1112 /*
1113  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1114  */
1115 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1116 {
1117         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1118         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1119         int dest_cpu;
1120
1121         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1122         for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1123                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1124                         continue;
1125                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1126                         continue;
1127                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1128                         return dest_cpu;
1129         }
1130
1131         for (;;) {
1132                 /* Any allowed, online CPU? */
1133                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1134                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1135                                 continue;
1136                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1137                                 continue;
1138                         goto out;
1139                 }
1140
1141                 switch (state) {
1142                 case cpuset:
1143                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1144                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1145                         state = possible;
1146                         break;
1147
1148                 case possible:
1149                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1150                         state = fail;
1151                         break;
1152
1153                 case fail:
1154                         BUG();
1155                         break;
1156                 }
1157         }
1158
1159 out:
1160         if (state != cpuset) {
1161                 /*
1162                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1163                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1164                  * leave kernel.
1165                  */
1166                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1167                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1168                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1169                 }
1170         }
1171
1172         return dest_cpu;
1173 }
1174
1175 /*
1176  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1177  */
1178 static inline
1179 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1180 {
1181         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1182
1183         /*
1184          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1185          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1186          * cpu.
1187          *
1188          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1189          *
1190          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1191          *   not worry about this generic constraint ]
1192          */
1193         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1194                      !cpu_online(cpu)))
1195                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1196
1197         return cpu;
1198 }
1199
1200 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1201 {
1202         s64 diff = sample - *avg;
1203         *avg += diff >> 3;
1204 }
1205 #endif
1206
1207 static void
1208 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1209 {
1210 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1211         struct rq *rq = this_rq();
1212
1213 #ifdef CONFIG_SMP
1214         int this_cpu = smp_processor_id();
1215
1216         if (cpu == this_cpu) {
1217                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1218                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1219         } else {
1220                 struct sched_domain *sd;
1221
1222                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1223                 rcu_read_lock();
1224                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1225                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1226                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1227                                 break;
1228                         }
1229                 }
1230                 rcu_read_unlock();
1231         }
1232
1233         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1234                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1235
1236 #endif /* CONFIG_SMP */
1237
1238         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1239         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1240
1241         if (wake_flags & WF_SYNC)
1242                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1243
1244 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1245 }
1246
1247 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1248 {
1249         activate_task(rq, p, en_flags);
1250         p->on_rq = 1;
1251
1252         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1253         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1254                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1255 }
1256
1257 /*
1258  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1259  */
1260 static void
1261 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1262 {
1263         trace_sched_wakeup(p, true);
1264         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1265
1266         p->state = TASK_RUNNING;
1267 #ifdef CONFIG_SMP
1268         if (p->sched_class->task_woken)
1269                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1270
1271         if (rq->idle_stamp) {
1272                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1273                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1274
1275                 if (delta > max)
1276                         rq->avg_idle = max;
1277                 else
1278                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1279                 rq->idle_stamp = 0;
1280         }
1281 #endif
1282 }
1283
1284 static void
1285 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1286 {
1287 #ifdef CONFIG_SMP
1288         if (p->sched_contributes_to_load)
1289                 rq->nr_uninterruptible--;
1290 #endif
1291
1292         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1293         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1294 }
1295
1296 /*
1297  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1298  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1299  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1300  * the task is still ->on_rq.
1301  */
1302 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1303 {
1304         struct rq *rq;
1305         int ret = 0;
1306
1307         rq = __task_rq_lock(p);
1308         if (p->on_rq) {
1309                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1310                 ret = 1;
1311         }
1312         __task_rq_unlock(rq);
1313
1314         return ret;
1315 }
1316
1317 #ifdef CONFIG_SMP
1318 static void sched_ttwu_pending(void)
1319 {
1320         struct rq *rq = this_rq();
1321         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1322         struct task_struct *p;
1323
1324         raw_spin_lock(&rq->lock);
1325
1326         while (llist) {
1327                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1328                 llist = llist_next(llist);
1329                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1330         }
1331
1332         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1333 }
1334
1335 void scheduler_ipi(void)
1336 {
1337         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1338                 return;
1339
1340         /*
1341          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1342          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1343          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1344          * we do call them.
1345          *
1346          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1347          * properly.
1348          *
1349          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1350          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1351          * somewhat pessimize the simple resched case.
1352          */
1353         irq_enter();
1354         sched_ttwu_pending();
1355
1356         /*
1357          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1358          */
1359         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1360                 this_rq()->idle_balance = 1;
1361                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1362         }
1363         irq_exit();
1364 }
1365
1366 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1367 {
1368         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1369                 smp_send_reschedule(cpu);
1370 }
1371
1372 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1373 {
1374         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1375 }
1376 #endif /* CONFIG_SMP */
1377
1378 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1379 {
1380         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1381
1382 #if defined(CONFIG_SMP)
1383         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1384                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1385                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1386                 return;
1387         }
1388 #endif
1389
1390         raw_spin_lock(&rq->lock);
1391         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1393 }
1394
1395 /**
1396  * try_to_wake_up - wake up a thread
1397  * @p: the thread to be awakened
1398  * @state: the mask of task states that can be woken
1399  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1400  *
1401  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1402  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1403  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1404  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1405  * runnable without the overhead of this.
1406  *
1407  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1408  * or @state didn't match @p's state.
1409  */
1410 static int
1411 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1412 {
1413         unsigned long flags;
1414         int cpu, success = 0;
1415
1416         smp_wmb();
1417         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1418         if (!(p->state & state))
1419                 goto out;
1420
1421         success = 1; /* we're going to change ->state */
1422         cpu = task_cpu(p);
1423
1424         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1425                 goto stat;
1426
1427 #ifdef CONFIG_SMP
1428         /*
1429          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1430          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1431          */
1432         while (p->on_cpu)
1433                 cpu_relax();
1434         /*
1435          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1436          */
1437         smp_rmb();
1438
1439         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1440         p->state = TASK_WAKING;
1441
1442         if (p->sched_class->task_waking)
1443                 p->sched_class->task_waking(p);
1444
1445         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1446         if (task_cpu(p) != cpu) {
1447                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1448                 set_task_cpu(p, cpu);
1449         }
1450 #endif /* CONFIG_SMP */
1451
1452         ttwu_queue(p, cpu);
1453 stat:
1454         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1455 out:
1456         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1457
1458         return success;
1459 }
1460
1461 /**
1462  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1463  * @p: the thread to be awakened
1464  *
1465  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1466  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1467  * the current task.
1468  */
1469 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1470 {
1471         struct rq *rq = task_rq(p);
1472
1473         BUG_ON(rq != this_rq());
1474         BUG_ON(p == current);
1475         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1476
1477         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1478                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1479                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1480                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1481         }
1482
1483         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1484                 goto out;
1485
1486         if (!p->on_rq)
1487                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1488
1489         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1490         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1491 out:
1492         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1493 }
1494
1495 /**
1496  * wake_up_process - Wake up a specific process
1497  * @p: The process to be woken up.
1498  *
1499  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1500  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1501  * running.
1502  *
1503  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1504  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1505  */
1506 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1507 {
1508         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1509 }
1510 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1511
1512 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1513 {
1514         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1519  * p is forked by current.
1520  *
1521  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1522  */
1523 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1524 {
1525         p->on_rq                        = 0;
1526
1527         p->se.on_rq                     = 0;
1528         p->se.exec_start                = 0;
1529         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1530         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1531         p->se.nr_migrations             = 0;
1532         p->se.vruntime                  = 0;
1533         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1534
1535 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1536         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1537 #endif
1538
1539         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1540
1541 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1542         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1543 #endif
1544
1545 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1546         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1547                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1548                 p->mm->numa_next_reset = jiffies;
1549                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1550         }
1551
1552         p->node_stamp = 0ULL;
1553         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1554         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1555         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1556         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1557 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1558 }
1559
1560 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1561 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1562 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1563 {
1564         if (enabled)
1565                 sched_feat_set("NUMA");
1566         else
1567                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1568 }
1569 #else
1570 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1571
1572 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1573 {
1574         numabalancing_enabled = enabled;
1575 }
1576 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1577 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1578
1579 /*
1580  * fork()/clone()-time setup:
1581  */
1582 void sched_fork(struct task_struct *p)
1583 {
1584         unsigned long flags;
1585         int cpu = get_cpu();
1586
1587         __sched_fork(p);
1588         /*
1589          * We mark the process as running here. This guarantees that
1590          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1591          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1592          */
1593         p->state = TASK_RUNNING;
1594
1595         /*
1596          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1597          */
1598         p->prio = current->normal_prio;
1599
1600         /*
1601          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1602          */
1603         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1604                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1605                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1606                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1607                         p->rt_priority = 0;
1608                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1609                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1610
1611                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1612                 set_load_weight(p);
1613
1614                 /*
1615                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1616                  * fulfilled its duty:
1617                  */
1618                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1619         }
1620
1621         if (!rt_prio(p->prio))
1622                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1623
1624         if (p->sched_class->task_fork)
1625                 p->sched_class->task_fork(p);
1626
1627         /*
1628          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1629          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1630          * is ran before sched_fork().
1631          *
1632          * Silence PROVE_RCU.
1633          */
1634         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1635         set_task_cpu(p, cpu);
1636         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1637
1638 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1639         if (likely(sched_info_on()))
1640                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1641 #endif
1642 #if defined(CONFIG_SMP)
1643         p->on_cpu = 0;
1644 #endif
1645 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1646         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1647         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1648 #endif
1649 #ifdef CONFIG_SMP
1650         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1651 #endif
1652
1653         put_cpu();
1654 }
1655
1656 /*
1657  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1658  *
1659  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1660  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1661  * on the runqueue and wakes it.
1662  */
1663 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1664 {
1665         unsigned long flags;
1666         struct rq *rq;
1667
1668         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1669 #ifdef CONFIG_SMP
1670         /*
1671          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1672          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1673          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1674          */
1675         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1676 #endif
1677
1678         rq = __task_rq_lock(p);
1679         activate_task(rq, p, 0);
1680         p->on_rq = 1;
1681         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1682         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1683 #ifdef CONFIG_SMP
1684         if (p->sched_class->task_woken)
1685                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1686 #endif
1687         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1688 }
1689
1690 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1691
1692 /**
1693  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1694  * @notifier: notifier struct to register
1695  */
1696 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1697 {
1698         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1699 }
1700 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1701
1702 /**
1703  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1704  * @notifier: notifier struct to unregister
1705  *
1706  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1707  */
1708 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1709 {
1710         hlist_del(&notifier->link);
1711 }
1712 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1713
1714 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1715 {
1716         struct preempt_notifier *notifier;
1717         struct hlist_node *node;
1718
1719         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1720                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1721 }
1722
1723 static void
1724 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1725                                  struct task_struct *next)
1726 {
1727         struct preempt_notifier *notifier;
1728         struct hlist_node *node;
1729
1730         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1731                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1732 }
1733
1734 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1735
1736 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1737 {
1738 }
1739
1740 static void
1741 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1742                                  struct task_struct *next)
1743 {
1744 }
1745
1746 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1747
1748 /**
1749  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1750  * @rq: the runqueue preparing to switch
1751  * @prev: the current task that is being switched out
1752  * @next: the task we are going to switch to.
1753  *
1754  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1755  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1756  * switch.
1757  *
1758  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1759  * hooks.
1760  */
1761 static inline void
1762 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1763                     struct task_struct *next)
1764 {
1765         trace_sched_switch(prev, next);
1766         sched_info_switch(prev, next);
1767         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1768         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1769         prepare_lock_switch(rq, next);
1770         prepare_arch_switch(next);
1771 }
1772
1773 /**
1774  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1775  * @rq: runqueue associated with task-switch
1776  * @prev: the thread we just switched away from.
1777  *
1778  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1779  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1780  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1781  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1782  *
1783  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1784  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1785  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1786  * details.)
1787  */
1788 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1789         __releases(rq->lock)
1790 {
1791         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1792         long prev_state;
1793
1794         rq->prev_mm = NULL;
1795
1796         /*
1797          * A task struct has one reference for the use as "current".
1798          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1799          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1800          * the scheduled task must drop that reference.
1801          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1802          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1803          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1804          * be dropped twice.
1805          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1806          */
1807         prev_state = prev->state;
1808         vtime_task_switch(prev);
1809         finish_arch_switch(prev);
1810         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1811         finish_lock_switch(rq, prev);
1812         finish_arch_post_lock_switch();
1813
1814         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1815         if (mm)
1816                 mmdrop(mm);
1817         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1818                 /*
1819                  * Remove function-return probe instances associated with this
1820                  * task and put them back on the free list.
1821                  */
1822                 kprobe_flush_task(prev);
1823                 put_task_struct(prev);
1824         }
1825 }
1826
1827 #ifdef CONFIG_SMP
1828
1829 /* assumes rq->lock is held */
1830 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1831 {
1832         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1833                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1834 }
1835
1836 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1837 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1838 {
1839         if (rq->post_schedule) {
1840                 unsigned long flags;
1841
1842                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1843                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1844                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1845                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1846
1847                 rq->post_schedule = 0;
1848         }
1849 }
1850
1851 #else
1852
1853 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1854 {
1855 }
1856
1857 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1858 {
1859 }
1860
1861 #endif
1862
1863 /**
1864  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1865  * @prev: the thread we just switched away from.
1866  */
1867 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1868         __releases(rq->lock)
1869 {
1870         struct rq *rq = this_rq();
1871
1872         finish_task_switch(rq, prev);
1873
1874         /*
1875          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1876          * task_switch?
1877          */
1878         post_schedule(rq);
1879
1880 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1881         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1882         preempt_enable();
1883 #endif
1884         if (current->set_child_tid)
1885                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1886 }
1887
1888 /*
1889  * context_switch - switch to the new MM and the new
1890  * thread's register state.
1891  */
1892 static inline void
1893 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1894                struct task_struct *next)
1895 {
1896         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1897
1898         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1899
1900         mm = next->mm;
1901         oldmm = prev->active_mm;
1902         /*
1903          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1904          * combine the page table reload and the switch backend into
1905          * one hypercall.
1906          */
1907         arch_start_context_switch(prev);
1908
1909         if (!mm) {
1910                 next->active_mm = oldmm;
1911                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1912                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1913         } else
1914                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1915
1916         if (!prev->mm) {
1917                 prev->active_mm = NULL;
1918                 rq->prev_mm = oldmm;
1919         }
1920         /*
1921          * Since the runqueue lock will be released by the next
1922          * task (which is an invalid locking op but in the case
1923          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1924          * do an early lockdep release here:
1925          */
1926 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1927         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1928 #endif
1929
1930         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1931         rcu_switch(prev, next);
1932         switch_to(prev, next, prev);
1933
1934         barrier();
1935         /*
1936          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1937          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1938          * frame will be invalid.
1939          */
1940         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1941 }
1942
1943 /*
1944  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1945  *
1946  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1947  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1948  * number of context switches performed since bootup.
1949  */
1950 unsigned long nr_running(void)
1951 {
1952         unsigned long i, sum = 0;
1953
1954         for_each_online_cpu(i)
1955                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1956
1957         return sum;
1958 }
1959
1960 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1961 {
1962         unsigned long i, sum = 0;
1963
1964         for_each_possible_cpu(i)
1965                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1966
1967         /*
1968          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1969          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1970          */
1971         if (unlikely((long)sum < 0))
1972                 sum = 0;
1973
1974         return sum;
1975 }
1976
1977 unsigned long long nr_context_switches(void)
1978 {
1979         int i;
1980         unsigned long long sum = 0;
1981
1982         for_each_possible_cpu(i)
1983                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1984
1985         return sum;
1986 }
1987
1988 unsigned long nr_iowait(void)
1989 {
1990         unsigned long i, sum = 0;
1991
1992         for_each_possible_cpu(i)
1993                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1994
1995         return sum;
1996 }
1997
1998 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
1999 {
2000         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2001         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2002 }
2003
2004 unsigned long this_cpu_load(void)
2005 {
2006         struct rq *this = this_rq();
2007         return this->cpu_load[0];
2008 }
2009
2010
2011 /*
2012  * Global load-average calculations
2013  *
2014  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
2015  * in order to minimize overhead.
2016  *
2017  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
2018  * nr_uninterruptible.
2019  *
2020  * Once every LOAD_FREQ:
2021  *
2022  *   nr_active = 0;
2023  *   for_each_possible_cpu(cpu)
2024  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
2025  *
2026  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
2027  *
2028  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2029  *
2030  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2031  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2032  *    to calculating nr_active.
2033  *
2034  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2035  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2036  *
2037  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2038  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2039  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2040  *
2041  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2042  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2043  *    cpu to have completed this task.
2044  *
2045  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2046  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2047  *
2048  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2049  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2050  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2051  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2052  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2053  *    all cpus yields the correct result.
2054  *
2055  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2056  */
2057
2058 /* Variables and functions for calc_load */
2059 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2060 static unsigned long calc_load_update;
2061 unsigned long avenrun[3];
2062 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2063
2064 /**
2065  * get_avenrun - get the load average array
2066  * @loads:      pointer to dest load array
2067  * @offset:     offset to add
2068  * @shift:      shift count to shift the result left
2069  *
2070  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2071  */
2072 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2073 {
2074         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2075         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2076         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2077 }
2078
2079 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2080 {
2081         long nr_active, delta = 0;
2082
2083         nr_active = this_rq->nr_running;
2084         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2085
2086         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2087                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2088                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2089         }
2090
2091         return delta;
2092 }
2093
2094 /*
2095  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2096  */
2097 static unsigned long
2098 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2099 {
2100         load *= exp;
2101         load += active * (FIXED_1 - exp);
2102         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2103         return load >> FSHIFT;
2104 }
2105
2106 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2107 /*
2108  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2109  *
2110  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2111  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2112  * NO_HZ.
2113  *
2114  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2115  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2116  * when we read the global state.
2117  *
2118  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2119  *
2120  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2121  *    contribution, causing under-accounting.
2122  *
2123  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2124  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2125  *
2126  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2127  *
2128  *        0s            5s            10s           15s
2129  *          +10           +10           +10           +10
2130  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2131  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2132  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2133  *
2134  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2135  *    accumlating the new one.
2136  *
2137  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2138  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2139  *    busy state.
2140  *
2141  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2142  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2143  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2144  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2145  *    LOAD_FREQ intervals.
2146  *
2147  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2148  */
2149 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2150 static int calc_load_idx;
2151
2152 static inline int calc_load_write_idx(void)
2153 {
2154         int idx = calc_load_idx;
2155
2156         /*
2157          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2158          * need to observe the new update time.
2159          */
2160         smp_rmb();
2161
2162         /*
2163          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2164          * next idle-delta.
2165          */
2166         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2167                 idx++;
2168
2169         return idx & 1;
2170 }
2171
2172 static inline int calc_load_read_idx(void)
2173 {
2174         return calc_load_idx & 1;
2175 }
2176
2177 void calc_load_enter_idle(void)
2178 {
2179         struct rq *this_rq = this_rq();
2180         long delta;
2181
2182         /*
2183          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2184          * into the pending idle delta.
2185          */
2186         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2187         if (delta) {
2188                 int idx = calc_load_write_idx();
2189                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2190         }
2191 }
2192
2193 void calc_load_exit_idle(void)
2194 {
2195         struct rq *this_rq = this_rq();
2196
2197         /*
2198          * If we're still before the sample window, we're done.
2199          */
2200         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2201                 return;
2202
2203         /*
2204          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2205          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2206          * sync up for the next window.
2207          */
2208         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2209         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2210                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2211 }
2212
2213 static long calc_load_fold_idle(void)
2214 {
2215         int idx = calc_load_read_idx();
2216         long delta = 0;
2217
2218         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2219                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2220
2221         return delta;
2222 }
2223
2224 /**
2225  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2226  *
2227  * @x:         base of the power
2228  * @frac_bits: fractional bits of @x
2229  * @n:         power to raise @x to.
2230  *
2231  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2232  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2233  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2234  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2235  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2236  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2237  * vector.
2238  */
2239 static unsigned long
2240 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2241 {
2242         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2243
2244         if (n) for (;;) {
2245                 if (n & 1) {
2246                         result *= x;
2247                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2248                         result >>= frac_bits;
2249                 }
2250                 n >>= 1;
2251                 if (!n)
2252                         break;
2253                 x *= x;
2254                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2255                 x >>= frac_bits;
2256         }
2257
2258         return result;
2259 }
2260
2261 /*
2262  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2263  *
2264  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2265  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2266  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2267  *
2268  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2269  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2270  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2271  *
2272  *  ...
2273  *
2274  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2275  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2276  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2277  *
2278  * [1] application of the geometric series:
2279  *
2280  *              n         1 - x^(n+1)
2281  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2282  *             i=0          1 - x
2283  */
2284 static unsigned long
2285 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2286             unsigned long active, unsigned int n)
2287 {
2288
2289         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2290 }
2291
2292 /*
2293  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2294  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2295  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2296  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2297  *
2298  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2299  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2300  */
2301 static void calc_global_nohz(void)
2302 {
2303         long delta, active, n;
2304
2305         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2306                 /*
2307                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2308                  */
2309                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2310                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2311
2312                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2313                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2314
2315                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2316                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2317                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2318
2319                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2320         }
2321
2322         /*
2323          * Flip the idle index...
2324          *
2325          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2326          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2327          * index, this avoids a double flip messing things up.
2328          */
2329         smp_wmb();
2330         calc_load_idx++;
2331 }
2332 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2333
2334 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2335 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2336
2337 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2338
2339 /*
2340  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2341  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2342  */
2343 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2344 {
2345         long active, delta;
2346
2347         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2348                 return;
2349
2350         /*
2351          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2352          */
2353         delta = calc_load_fold_idle();
2354         if (delta)
2355                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2356
2357         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2358         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2359
2360         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2361         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2362         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2363
2364         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2365
2366         /*
2367          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2368          */
2369         calc_global_nohz();
2370 }
2371
2372 /*
2373  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2374  * active count.
2375  */
2376 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2377 {
2378         long delta;
2379
2380         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2381                 return;
2382
2383         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2384         if (delta)
2385                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2386
2387         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2388 }
2389
2390 /*
2391  * End of global load-average stuff
2392  */
2393
2394 /*
2395  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2396  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2397  *
2398  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2399  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2400  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2401  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2402  *
2403  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2404  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2405  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2406  *
2407  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2408  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2409  * particular idx is approximated to be zero.
2410  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2411  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2412  * based on 128 point scale.
2413  * Example:
2414  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2415  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2416  *
2417  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2418  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2419  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2420  */
2421 #define DEGRADE_SHIFT           7
2422 static const unsigned char
2423                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2424 static const unsigned char
2425                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2426                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2427                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2428                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2429                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2430                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2431
2432 /*
2433  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2434  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2435  * adding any new load.
2436  */
2437 static unsigned long
2438 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2439 {
2440         int j = 0;
2441
2442         if (!missed_updates)
2443                 return load;
2444
2445         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2446                 return 0;
2447
2448         if (idx == 1)
2449                 return load >> missed_updates;
2450
2451         while (missed_updates) {
2452                 if (missed_updates % 2)
2453                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2454
2455                 missed_updates >>= 1;
2456                 j++;
2457         }
2458         return load;
2459 }
2460
2461 /*
2462  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2463  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2464  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2465  */
2466 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2467                               unsigned long pending_updates)
2468 {
2469         int i, scale;
2470
2471         this_rq->nr_load_updates++;
2472
2473         /* Update our load: */
2474         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2475         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2476                 unsigned long old_load, new_load;
2477
2478                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2479
2480                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2481                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2482                 new_load = this_load;
2483                 /*
2484                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2485                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2486                  * example.
2487                  */
2488                 if (new_load > old_load)
2489                         new_load += scale - 1;
2490
2491                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2492         }
2493
2494         sched_avg_update(this_rq);
2495 }
2496
2497 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2498 /*
2499  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2500  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2501  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2502  *
2503  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2504  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2505  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2506  * (tick_nohz_idle_exit).
2507  *
2508  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2509  */
2510
2511 /*
2512  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2513  * idle balance.
2514  */
2515 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2516 {
2517         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2518         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2519         unsigned long pending_updates;
2520
2521         /*
2522          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2523          */
2524         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2525                 return;
2526
2527         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2528         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2529
2530         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2531 }
2532
2533 /*
2534  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2535  */
2536 void update_cpu_load_nohz(void)
2537 {
2538         struct rq *this_rq = this_rq();
2539         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2540         unsigned long pending_updates;
2541
2542         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2543                 return;
2544
2545         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2546         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2547         if (pending_updates) {
2548                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2549                 /*
2550                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2551                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2552                  */
2553                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2554         }
2555         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2556 }
2557 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2558
2559 /*
2560  * Called from scheduler_tick()
2561  */
2562 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2563 {
2564         /*
2565          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2566          */
2567         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2568         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2569
2570         calc_load_account_active(this_rq);
2571 }
2572
2573 #ifdef CONFIG_SMP
2574
2575 /*
2576  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2577  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2578  */
2579 void sched_exec(void)
2580 {
2581         struct task_struct *p = current;
2582         unsigned long flags;
2583         int dest_cpu;
2584
2585         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2586         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2587         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2588                 goto unlock;
2589
2590         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2591                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2592
2593                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2594                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2595                 return;
2596         }
2597 unlock:
2598         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2599 }
2600
2601 #endif
2602
2603 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2604 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2605
2606 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2607 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2608
2609 /*
2610  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2611  * @p in case that task is currently running.
2612  *
2613  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2614  */
2615 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2616 {
2617         u64 ns = 0;
2618
2619         if (task_current(rq, p)) {
2620                 update_rq_clock(rq);
2621                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2622                 if ((s64)ns < 0)
2623                         ns = 0;
2624         }
2625
2626         return ns;
2627 }
2628
2629 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2630 {
2631         unsigned long flags;
2632         struct rq *rq;
2633         u64 ns = 0;
2634
2635         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2636         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2637         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2638
2639         return ns;
2640 }
2641
2642 /*
2643  * Return accounted runtime for the task.
2644  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2645  * pending runtime that have not been accounted yet.
2646  */
2647 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2648 {
2649         unsigned long flags;
2650         struct rq *rq;
2651         u64 ns = 0;
2652
2653         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2654         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2655         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2656
2657         return ns;
2658 }
2659
2660 /*
2661  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2662  * We call it with interrupts disabled.
2663  */
2664 void scheduler_tick(void)
2665 {
2666         int cpu = smp_processor_id();
2667         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2668         struct task_struct *curr = rq->curr;
2669
2670         sched_clock_tick();
2671
2672         raw_spin_lock(&rq->lock);
2673         update_rq_clock(rq);
2674         update_cpu_load_active(rq);
2675         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2676         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2677
2678         perf_event_task_tick();
2679
2680 #ifdef CONFIG_SMP
2681         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2682         trigger_load_balance(rq, cpu);
2683 #endif
2684 }
2685
2686 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2687 {
2688         if (in_lock_functions(addr)) {
2689                 addr = CALLER_ADDR2;
2690                 if (in_lock_functions(addr))
2691                         addr = CALLER_ADDR3;
2692         }
2693         return addr;
2694 }
2695
2696 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2697                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2698
2699 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2700 {
2701 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2702         /*
2703          * Underflow?
2704          */
2705         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2706                 return;
2707 #endif
2708         preempt_count() += val;
2709 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2710         /*
2711          * Spinlock count overflowing soon?
2712          */
2713         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2714                                 PREEMPT_MASK - 10);
2715 #endif
2716         if (preempt_count() == val)
2717                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2718 }
2719 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2720
2721 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2722 {
2723 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2724         /*
2725          * Underflow?
2726          */
2727         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2728                 return;
2729         /*
2730          * Is the spinlock portion underflowing?
2731          */
2732         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2733                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2734                 return;
2735 #endif
2736
2737         if (preempt_count() == val)
2738                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2739         preempt_count() -= val;
2740 }
2741 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2742
2743 #endif
2744
2745 /*
2746  * Print scheduling while atomic bug:
2747  */
2748 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2749 {
2750         if (oops_in_progress)
2751                 return;
2752
2753         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2754                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2755
2756         debug_show_held_locks(prev);
2757         print_modules();
2758         if (irqs_disabled())
2759                 print_irqtrace_events(prev);
2760         dump_stack();
2761         add_taint(TAINT_WARN);
2762 }
2763
2764 /*
2765  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2766  */
2767 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2768 {
2769         /*
2770          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2771          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2772          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2773          */
2774         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2775                 __schedule_bug(prev);
2776         rcu_sleep_check();
2777
2778         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2779
2780         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2781 }
2782
2783 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2784 {
2785         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2786                 update_rq_clock(rq);
2787         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2788 }
2789
2790 /*
2791  * Pick up the highest-prio task:
2792  */
2793 static inline struct task_struct *
2794 pick_next_task(struct rq *rq)
2795 {
2796         const struct sched_class *class;
2797         struct task_struct *p;
2798
2799         /*
2800          * Optimization: we know that if all tasks are in
2801          * the fair class we can call that function directly:
2802          */
2803         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2804                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2805                 if (likely(p))
2806                         return p;
2807         }
2808
2809         for_each_class(class) {
2810                 p = class->pick_next_task(rq);
2811                 if (p)
2812                         return p;
2813         }
2814
2815         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2816 }
2817
2818 /*
2819  * __schedule() is the main scheduler function.
2820  *
2821  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2822  *
2823  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2824  *
2825  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2826  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2827  *
2828  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2829  *      interrupt handler scheduler_tick().
2830  *
2831  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2832  *      task to the run-queue and that's it.
2833  *
2834  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2835  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2836  *      called on the nearest possible occasion:
2837  *
2838  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2839  *
2840  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2841  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2842  *           spin_unlock()!)
2843  *
2844  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2845  *           preemptible context
2846  *
2847  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2848  *         then at the next:
2849  *
2850  *          - cond_resched() call
2851  *          - explicit schedule() call
2852  *          - return from syscall or exception to user-space
2853  *          - return from interrupt-handler to user-space
2854  */
2855 static void __sched __schedule(void)
2856 {
2857         struct task_struct *prev, *next;
2858         unsigned long *switch_count;
2859         struct rq *rq;
2860         int cpu;
2861
2862 need_resched:
2863         preempt_disable();
2864         cpu = smp_processor_id();
2865         rq = cpu_rq(cpu);
2866         rcu_note_context_switch(cpu);
2867         prev = rq->curr;
2868
2869         schedule_debug(prev);
2870
2871         if (sched_feat(HRTICK))
2872                 hrtick_clear(rq);
2873
2874         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2875
2876         switch_count = &prev->nivcsw;
2877         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2878                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2879                         prev->state = TASK_RUNNING;
2880                 } else {
2881                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2882                         prev->on_rq = 0;
2883
2884                         /*
2885                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2886                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2887                          * concurrency.
2888                          */
2889                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2890                                 struct task_struct *to_wakeup;
2891
2892                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2893                                 if (to_wakeup)
2894                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2895                         }
2896                 }
2897                 switch_count = &prev->nvcsw;
2898         }
2899
2900         pre_schedule(rq, prev);
2901
2902         if (unlikely(!rq->nr_running))
2903                 idle_balance(cpu, rq);
2904
2905         put_prev_task(rq, prev);
2906         next = pick_next_task(rq);
2907         clear_tsk_need_resched(prev);
2908         rq->skip_clock_update = 0;
2909
2910         if (likely(prev != next)) {
2911                 rq->nr_switches++;
2912                 rq->curr = next;
2913                 ++*switch_count;
2914
2915                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2916                 /*
2917                  * The context switch have flipped the stack from under us
2918                  * and restored the local variables which were saved when
2919                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2920                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2921                  */
2922                 cpu = smp_processor_id();
2923                 rq = cpu_rq(cpu);
2924         } else
2925                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2926
2927         post_schedule(rq);
2928
2929         sched_preempt_enable_no_resched();
2930         if (need_resched())
2931                 goto need_resched;
2932 }
2933
2934 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2935 {
2936         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2937                 return;
2938         /*
2939          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2940          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2941          */
2942         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2943                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2944 }
2945
2946 asmlinkage void __sched schedule(void)
2947 {
2948         struct task_struct *tsk = current;
2949
2950         sched_submit_work(tsk);
2951         __schedule();
2952 }
2953 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2954
2955 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
2956 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2957 {
2958         /*
2959          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2960          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2961          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2962          * we find a better solution.
2963          */
2964         rcu_user_exit();
2965         schedule();
2966         rcu_user_enter();
2967 }
2968 #endif
2969
2970 /**
2971  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2972  *
2973  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2974  */
2975 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2976 {
2977         sched_preempt_enable_no_resched();
2978         schedule();
2979         preempt_disable();
2980 }
2981
2982 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
2983
2984 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2985 {
2986         if (lock->owner != owner)
2987                 return false;
2988
2989         /*
2990          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
2991          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
2992          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
2993          * ensures the memory stays valid.
2994          */
2995         barrier();
2996
2997         return owner->on_cpu;
2998 }
2999
3000 /*
3001  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3002  * access and not reliable.
3003  */
3004 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3005 {
3006         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3007                 return 0;
3008
3009         rcu_read_lock();
3010         while (owner_running(lock, owner)) {
3011                 if (need_resched())
3012                         break;
3013
3014                 arch_mutex_cpu_relax();
3015         }
3016         rcu_read_unlock();
3017
3018         /*
3019          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3020          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3021          * success only when lock->owner is NULL.
3022          */
3023         return lock->owner == NULL;
3024 }
3025 #endif
3026
3027 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3028 /*
3029  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3030  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3031  * occur there and call schedule directly.
3032  */
3033 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3034 {
3035         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3036
3037         /*
3038          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3039          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3040          */
3041         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3042                 return;
3043
3044         do {
3045                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3046                 __schedule();
3047                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3048
3049                 /*
3050                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3051                  * between schedule and now.
3052                  */
3053                 barrier();
3054         } while (need_resched());
3055 }
3056 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3057
3058 /*
3059  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3060  * off of irq context.
3061  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3062  * protect us against recursive calling from irq.
3063  */
3064 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3065 {
3066         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3067
3068         /* Catch callers which need to be fixed */
3069         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3070
3071         rcu_user_exit();
3072         do {
3073                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3074                 local_irq_enable();
3075                 __schedule();
3076                 local_irq_disable();
3077                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3078
3079                 /*
3080                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3081                  * between schedule and now.
3082                  */
3083                 barrier();
3084         } while (need_resched());
3085 }
3086
3087 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3088
3089 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3090                           void *key)
3091 {
3092         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3093 }
3094 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3095
3096 /*
3097  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3098  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3099  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3100  *
3101  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3102  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3103  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3104  */
3105 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3106                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3107 {
3108         wait_queue_t *curr, *next;
3109
3110         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3111                 unsigned flags = curr->flags;
3112
3113                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3114                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3115                         break;
3116         }
3117 }
3118
3119 /**
3120  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3121  * @q: the waitqueue
3122  * @mode: which threads
3123  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3124  * @key: is directly passed to the wakeup function
3125  *
3126  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3127  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3128  */
3129 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3130                         int nr_exclusive, void *key)
3131 {
3132         unsigned long flags;
3133
3134         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3135         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3136         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3137 }
3138 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3139
3140 /*
3141  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3142  */
3143 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3144 {
3145         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3146 }
3147 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3148
3149 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3150 {
3151         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3152 }
3153 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3154
3155 /**
3156  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3157  * @q: the waitqueue
3158  * @mode: which threads
3159  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3160  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3161  *
3162  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3163  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3164  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3165  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3166  *
3167  * On UP it can prevent extra preemption.
3168  *
3169  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3170  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3171  */
3172 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3173                         int nr_exclusive, void *key)
3174 {
3175         unsigned long flags;
3176         int wake_flags = WF_SYNC;
3177
3178         if (unlikely(!q))
3179                 return;
3180
3181         if (unlikely(!nr_exclusive))
3182                 wake_flags = 0;
3183
3184         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3185         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3186         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3187 }
3188 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3189
3190 /*
3191  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3192  */
3193 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3194 {
3195         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3196 }
3197 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3198
3199 /**
3200  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3201  * @x:  holds the state of this particular completion
3202  *
3203  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3204  * awakened in the same order in which they were queued.
3205  *
3206  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3207  *
3208  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3209  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3210  */
3211 void complete(struct completion *x)
3212 {
3213         unsigned long flags;
3214
3215         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3216         x->done++;
3217         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3218         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3219 }
3220 EXPORT_SYMBOL(complete);
3221
3222 /**
3223  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3224  * @x:  holds the state of this particular completion
3225  *
3226  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3227  *
3228  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3229  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3230  */
3231 void complete_all(struct completion *x)
3232 {
3233         unsigned long flags;
3234
3235         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3236         x->done += UINT_MAX/2;
3237         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3238         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3239 }
3240 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3241
3242 static inline long __sched
3243 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3244 {
3245         if (!x->done) {
3246                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3247
3248                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3249                 do {
3250                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3251                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3252                                 break;
3253                         }
3254                         __set_current_state(state);
3255                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3256                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3257                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3258                 } while (!x->done && timeout);
3259                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3260                 if (!x->done)
3261                         return timeout;
3262         }
3263         x->done--;
3264         return timeout ?: 1;
3265 }
3266
3267 static long __sched
3268 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3269 {
3270         might_sleep();
3271
3272         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3273         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3274         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3275         return timeout;
3276 }
3277
3278 /**
3279  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3280  * @x:  holds the state of this particular completion
3281  *
3282  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3283  * interruptible and there is no timeout.
3284  *
3285  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3286  * and interrupt capability. Also see complete().
3287  */
3288 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3289 {
3290         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3291 }
3292 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3293
3294 /**
3295  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3296  * @x:  holds the state of this particular completion
3297  * @timeout:  timeout value in jiffies
3298  *
3299  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3300  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3301  * interruptible.
3302  *
3303  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3304  * jiffies left till timeout) if completed.
3305  */
3306 unsigned long __sched
3307 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3308 {
3309         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3310 }
3311 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3312
3313 /**
3314  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3315  * @x:  holds the state of this particular completion
3316  *
3317  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3318  * interruptible.
3319  *
3320  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3321  */
3322 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3323 {
3324         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3325         if (t == -ERESTARTSYS)
3326                 return t;
3327         return 0;
3328 }
3329 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3330
3331 /**
3332  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3333  * @x:  holds the state of this particular completion
3334  * @timeout:  timeout value in jiffies
3335  *
3336  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3337  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3338  *
3339  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3340  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3341  */
3342 long __sched
3343 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3344                                           unsigned long timeout)
3345 {
3346         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3347 }
3348 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3349
3350 /**
3351  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3352  * @x:  holds the state of this particular completion
3353  *
3354  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3355  * interrupted by a kill signal.
3356  *
3357  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3358  */
3359 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3360 {
3361         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3362         if (t == -ERESTARTSYS)
3363                 return t;
3364         return 0;
3365 }
3366 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3367
3368 /**
3369  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3370  * @x:  holds the state of this particular completion
3371  * @timeout:  timeout value in jiffies
3372  *
3373  * This waits for either a completion of a specific task to be
3374  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3375  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3376  *
3377  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3378  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3379  */
3380 long __sched
3381 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3382                                      unsigned long timeout)
3383 {
3384         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3385 }
3386 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3387
3388 /**
3389  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3390  *      @x:     completion structure
3391  *
3392  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3393  *               1 if a decrement succeeded.
3394  *
3395  *      If a completion is being used as a counting completion,
3396  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3397  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3398  *      is protecting is not available.
3399  */
3400 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3401 {
3402         unsigned long flags;
3403         int ret = 1;
3404
3405         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3406         if (!x->done)
3407                 ret = 0;
3408         else
3409                 x->done--;
3410         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3411         return ret;
3412 }
3413 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3414
3415 /**
3416  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3417  *      @x:     completion structure
3418  *
3419  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3420  *               1 if there are no waiters.
3421  *
3422  */
3423 bool completion_done(struct completion *x)
3424 {
3425         unsigned long flags;
3426         int ret = 1;
3427
3428         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3429         if (!x->done)
3430                 ret = 0;
3431         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3432         return ret;
3433 }
3434 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3435
3436 static long __sched
3437 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3438 {
3439         unsigned long flags;
3440         wait_queue_t wait;
3441
3442         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3443
3444         __set_current_state(state);
3445
3446         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3447         __add_wait_queue(q, &wait);
3448         spin_unlock(&q->lock);
3449         timeout = schedule_timeout(timeout);
3450         spin_lock_irq(&q->lock);
3451         __remove_wait_queue(q, &wait);
3452         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3453
3454         return timeout;
3455 }
3456
3457 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3458 {
3459         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3460 }
3461 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3462
3463 long __sched
3464 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3465 {
3466         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3467 }
3468 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3469
3470 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3471 {
3472         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3473 }
3474 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3475
3476 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3477 {
3478         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3479 }
3480 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3481
3482 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3483
3484 /*
3485  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3486  * @p: task
3487  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3488  *
3489  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3490  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3491  *
3492  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3493  */
3494 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3495 {
3496         int oldprio, on_rq, running;
3497         struct rq *rq;
3498         const struct sched_class *prev_class;
3499
3500         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3501
3502         rq = __task_rq_lock(p);
3503
3504         /*
3505          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3506          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3507          *
3508          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3509          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3510          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3511          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3512          * with interrupts disabled and will complete the lock
3513          * protected section without being interrupted. So there is no
3514          * real need to boost.
3515          */
3516         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3517                 WARN_ON(p != rq->curr);
3518                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3519                 goto out_unlock;
3520         }
3521
3522         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3523         oldprio = p->prio;
3524         prev_class = p->sched_class;
3525         on_rq = p->on_rq;
3526         running = task_current(rq, p);
3527         if (on_rq)
3528                 dequeue_task(rq, p, 0);
3529         if (running)
3530                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3531
3532         if (rt_prio(prio))
3533                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3534         else
3535                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3536
3537         p->prio = prio;
3538
3539         if (running)
3540                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3541         if (on_rq)
3542                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3543
3544         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3545 out_unlock:
3546         __task_rq_unlock(rq);
3547 }
3548 #endif
3549 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3550 {
3551         int old_prio, delta, on_rq;
3552         unsigned long flags;
3553         struct rq *rq;
3554
3555         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3556                 return;
3557         /*
3558          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3559          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3560          */
3561         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3562         /*
3563          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3564          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3565          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3566          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3567          */
3568         if (task_has_rt_policy(p)) {
3569                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3570                 goto out_unlock;
3571         }
3572         on_rq = p->on_rq;
3573         if (on_rq)
3574                 dequeue_task(rq, p, 0);
3575
3576         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3577         set_load_weight(p);
3578         old_prio = p->prio;
3579         p->prio = effective_prio(p);
3580         delta = p->prio - old_prio;
3581
3582         if (on_rq) {
3583                 enqueue_task(rq, p, 0);
3584                 /*
3585                  * If the task increased its priority or is running and
3586                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3587                  */
3588                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3589                         resched_task(rq->curr);
3590         }
3591 out_unlock:
3592         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3593 }
3594 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3595
3596 /*
3597  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3598  * @p: task
3599  * @nice: nice value
3600  */
3601 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3602 {
3603         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3604         int nice_rlim = 20 - nice;
3605
3606         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3607                 capable(CAP_SYS_NICE));
3608 }
3609
3610 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3611
3612 /*
3613  * sys_nice - change the priority of the current process.
3614  * @increment: priority increment
3615  *
3616  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3617  * does similar things.
3618  */
3619 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3620 {
3621         long nice, retval;
3622
3623         /*
3624          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3625          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3626          * and we have a single winner.
3627          */
3628         if (increment < -40)
3629                 increment = -40;
3630         if (increment > 40)
3631                 increment = 40;
3632
3633         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3634         if (nice < -20)
3635                 nice = -20;
3636         if (nice > 19)
3637                 nice = 19;
3638
3639         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3640                 return -EPERM;
3641
3642         retval = security_task_setnice(current, nice);
3643         if (retval)
3644                 return retval;
3645
3646         set_user_nice(current, nice);
3647         return 0;
3648 }
3649
3650 #endif
3651
3652 /**
3653  * task_prio - return the priority value of a given task.
3654  * @p: the task in question.
3655  *
3656  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3657  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3658  * around 0, value goes from -16 to +15.
3659  */
3660 int task_prio(const struct task_struct *p)
3661 {
3662         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3663 }
3664
3665 /**
3666  * task_nice - return the nice value of a given task.
3667  * @p: the task in question.
3668  */
3669 int task_nice(const struct task_struct *p)
3670 {
3671         return TASK_NICE(p);
3672 }
3673 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3674
3675 /**
3676  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3677  * @cpu: the processor in question.
3678  */
3679 int idle_cpu(int cpu)
3680 {
3681         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3682
3683         if (rq->curr != rq->idle)
3684                 return 0;
3685
3686         if (rq->nr_running)
3687                 return 0;
3688
3689 #ifdef CONFIG_SMP
3690         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3691                 return 0;
3692 #endif
3693
3694         return 1;
3695 }
3696
3697 /**
3698  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3699  * @cpu: the processor in question.
3700  */
3701 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3702 {
3703         return cpu_rq(cpu)->idle;
3704 }
3705
3706 /**
3707  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3708  * @pid: the pid in question.
3709  */
3710 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3711 {
3712         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3713 }
3714
3715 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3716 static void
3717 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3718 {
3719         p->policy = policy;
3720         p->rt_priority = prio;
3721         p->normal_prio = normal_prio(p);
3722         /* we are holding p->pi_lock already */
3723         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3724         if (rt_prio(p->prio))
3725                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3726         else
3727                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3728         set_load_weight(p);
3729 }
3730
3731 /*
3732  * check the target process has a UID that matches the current process's
3733  */
3734 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3735 {
3736         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3737         bool match;
3738
3739         rcu_read_lock();
3740         pcred = __task_cred(p);
3741         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3742                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3743         rcu_read_unlock();
3744         return match;
3745 }
3746
3747 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3748                                 const struct sched_param *param, bool user)
3749 {
3750         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3751         unsigned long flags;
3752         const struct sched_class *prev_class;
3753         struct rq *rq;
3754         int reset_on_fork;
3755
3756         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3757         BUG_ON(in_interrupt());
3758 recheck:
3759         /* double check policy once rq lock held */
3760         if (policy < 0) {
3761                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3762                 policy = oldpolicy = p->policy;
3763         } else {
3764                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3765                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3766
3767                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3768                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3769                                 policy != SCHED_IDLE)
3770                         return -EINVAL;
3771         }
3772
3773         /*
3774          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3775          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3776          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3777          */
3778         if (param->sched_priority < 0 ||
3779             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3780             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3781                 return -EINVAL;
3782         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3783                 return -EINVAL;
3784
3785         /*
3786          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3787          */
3788         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3789                 if (rt_policy(policy)) {
3790                         unsigned long rlim_rtprio =
3791                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3792
3793                         /* can't set/change the rt policy */
3794                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3795                                 return -EPERM;
3796
3797                         /* can't increase priority */
3798                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3799                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3800                                 return -EPERM;
3801                 }
3802
3803                 /*
3804                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3805                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3806                  */
3807                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3808                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3809                                 return -EPERM;
3810                 }
3811
3812                 /* can't change other user's priorities */
3813                 if (!check_same_owner(p))
3814                         return -EPERM;
3815
3816                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3817                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3818                         return -EPERM;
3819         }
3820
3821         if (user) {
3822                 retval = security_task_setscheduler(p);
3823                 if (retval)
3824                         return retval;
3825         }
3826
3827         /*
3828          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3829          * changing the priority of the task:
3830          *
3831          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3832          * runqueue lock must be held.
3833          */
3834         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3835
3836         /*
3837          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3838          */
3839         if (p == rq->stop) {
3840                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3841                 return -EINVAL;
3842         }
3843
3844         /*
3845          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3846          */
3847         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3848                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3849                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3850                 return 0;
3851         }
3852
3853 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3854         if (user) {
3855                 /*
3856                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3857                  * assigned.
3858                  */
3859                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3860                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3861                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3862                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3863                         return -EPERM;
3864                 }
3865         }
3866 #endif
3867
3868         /* recheck policy now with rq lock held */
3869         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3870                 policy = oldpolicy = -1;
3871                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3872                 goto recheck;
3873         }
3874         on_rq = p->on_rq;
3875         running = task_current(rq, p);
3876         if (on_rq)
3877                 dequeue_task(rq, p, 0);
3878         if (running)
3879                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3880
3881         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3882
3883         oldprio = p->prio;
3884         prev_class = p->sched_class;
3885         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3886
3887         if (running)
3888                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3889         if (on_rq)
3890                 enqueue_task(rq, p, 0);
3891
3892         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3893         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3894
3895         rt_mutex_adjust_pi(p);
3896
3897         return 0;
3898 }
3899
3900 /**
3901  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3902  * @p: the task in question.
3903  * @policy: new policy.
3904  * @param: structure containing the new RT priority.
3905  *
3906  * NOTE that the task may be already dead.
3907  */
3908 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3909                        const struct sched_param *param)
3910 {
3911         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3912 }
3913 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3914
3915 /**
3916  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3917  * @p: the task in question.
3918  * @policy: new policy.
3919  * @param: structure containing the new RT priority.
3920  *
3921  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3922  * current context has permission.  For example, this is needed in
3923  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3924  * but our caller might not have that capability.
3925  */
3926 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3927                                const struct sched_param *param)
3928 {
3929         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3930 }
3931
3932 static int
3933 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3934 {
3935         struct sched_param lparam;
3936         struct task_struct *p;
3937         int retval;
3938
3939         if (!param || pid < 0)
3940                 return -EINVAL;
3941         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3942                 return -EFAULT;
3943
3944         rcu_read_lock();
3945         retval = -ESRCH;
3946         p = find_process_by_pid(pid);
3947         if (p != NULL)
3948                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3949         rcu_read_unlock();
3950
3951         return retval;
3952 }
3953
3954 /**
3955  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3956  * @pid: the pid in question.
3957  * @policy: new policy.
3958  * @param: structure containing the new RT priority.
3959  */
3960 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3961                 struct sched_param __user *, param)
3962 {
3963         /* negative values for policy are not valid */
3964         if (policy < 0)
3965                 return -EINVAL;
3966
3967         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3968 }
3969
3970 /**
3971  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3972  * @pid: the pid in question.
3973  * @param: structure containing the new RT priority.
3974  */
3975 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3976 {
3977         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3978 }
3979
3980 /**
3981  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3982  * @pid: the pid in question.
3983  */
3984 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3985 {
3986         struct task_struct *p;
3987         int retval;
3988
3989         if (pid < 0)
3990                 return -EINVAL;
3991
3992         retval = -ESRCH;
3993         rcu_read_lock();
3994         p = find_process_by_pid(pid);
3995         if (p) {
3996                 retval = security_task_getscheduler(p);
3997                 if (!retval)
3998                         retval = p->policy
3999                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4000         }
4001         rcu_read_unlock();
4002         return retval;
4003 }
4004
4005 /**
4006  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4007  * @pid: the pid in question.
4008  * @param: structure containing the RT priority.
4009  */
4010 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4011 {
4012         struct sched_param lp;
4013         struct task_struct *p;
4014         int retval;
4015
4016         if (!param || pid < 0)
4017                 return -EINVAL;
4018
4019         rcu_read_lock();
4020         p = find_process_by_pid(pid);
4021         retval = -ESRCH;
4022         if (!p)
4023                 goto out_unlock;
4024
4025         retval = security_task_getscheduler(p);
4026         if (retval)
4027                 goto out_unlock;
4028
4029         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4030         rcu_read_unlock();
4031
4032         /*
4033          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4034          */
4035         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4036
4037         return retval;
4038
4039 out_unlock:
4040         rcu_read_unlock();
4041         return retval;
4042 }
4043
4044 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4045 {
4046         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4047         struct task_struct *p;
4048         int retval;
4049
4050         get_online_cpus();
4051         rcu_read_lock();
4052
4053         p = find_process_by_pid(pid);
4054         if (!p) {
4055                 rcu_read_unlock();
4056                 put_online_cpus();
4057                 return -ESRCH;
4058         }
4059
4060         /* Prevent p going away */
4061         get_task_struct(p);
4062         rcu_read_unlock();
4063
4064         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4065                 retval = -ENOMEM;
4066                 goto out_put_task;
4067         }
4068         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4069                 retval = -ENOMEM;
4070                 goto out_free_cpus_allowed;
4071         }
4072         retval = -EPERM;
4073         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4074                 goto out_unlock;
4075
4076         retval = security_task_setscheduler(p);
4077         if (retval)
4078                 goto out_unlock;
4079
4080         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4081         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4082 again:
4083         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4084
4085         if (!retval) {
4086                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4087                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4088                         /*
4089                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4090                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4091                          * cpuset's cpus_allowed
4092                          */
4093                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4094                         goto again;
4095                 }
4096         }
4097 out_unlock:
4098         free_cpumask_var(new_mask);
4099 out_free_cpus_allowed:
4100         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4101 out_put_task:
4102         put_task_struct(p);
4103         put_online_cpus();
4104         return retval;
4105 }
4106
4107 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4108                              struct cpumask *new_mask)
4109 {
4110         if (len < cpumask_size())
4111                 cpumask_clear(new_mask);
4112         else if (len > cpumask_size())
4113                 len = cpumask_size();
4114
4115         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4116 }
4117
4118 /**
4119  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4120  * @pid: pid of the process
4121  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4122  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4123  */
4124 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4125                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4126 {
4127         cpumask_var_t new_mask;
4128         int retval;
4129
4130         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4131                 return -ENOMEM;
4132
4133         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4134         if (retval == 0)
4135                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4136         free_cpumask_var(new_mask);
4137         return retval;
4138 }
4139
4140 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4141 {
4142         struct task_struct *p;
4143         unsigned long flags;
4144         int retval;
4145
4146         get_online_cpus();
4147         rcu_read_lock();
4148
4149         retval = -ESRCH;
4150         p = find_process_by_pid(pid);
4151         if (!p)
4152                 goto out_unlock;
4153
4154         retval = security_task_getscheduler(p);
4155         if (retval)
4156                 goto out_unlock;
4157
4158         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4159         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4160         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4161
4162 out_unlock:
4163         rcu_read_unlock();
4164         put_online_cpus();
4165
4166         return retval;
4167 }
4168
4169 /**
4170  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4171  * @pid: pid of the process
4172  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4173  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4174  */
4175 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4176                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4177 {
4178         int ret;
4179         cpumask_var_t mask;
4180
4181         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4182                 return -EINVAL;
4183         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4184                 return -EINVAL;
4185
4186         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4187                 return -ENOMEM;
4188
4189         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4190         if (ret == 0) {
4191                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4192
4193                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4194                         ret = -EFAULT;
4195                 else
4196                         ret = retlen;
4197         }
4198         free_cpumask_var(mask);
4199
4200         return ret;
4201 }
4202
4203 /**
4204  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4205  *
4206  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4207  * other threads running on this CPU then this function will return.
4208  */
4209 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4210 {
4211         struct rq *rq = this_rq_lock();
4212
4213         schedstat_inc(rq, yld_count);
4214         current->sched_class->yield_task(rq);
4215
4216         /*
4217          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4218          * no need to preempt or enable interrupts:
4219          */
4220         __release(rq->lock);
4221         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4222         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4223         sched_preempt_enable_no_resched();
4224
4225         schedule();
4226
4227         return 0;
4228 }
4229
4230 static inline int should_resched(void)
4231 {
4232         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4233 }
4234
4235 static void __cond_resched(void)
4236 {
4237         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4238         __schedule();
4239         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4240 }
4241
4242 int __sched _cond_resched(void)
4243 {
4244         if (should_resched()) {
4245                 __cond_resched();
4246                 return 1;
4247         }
4248         return 0;
4249 }
4250 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4251
4252 /*
4253  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4254  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4255  *
4256  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4257  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4258  * spin_unlock(), once by hand).
4259  */
4260 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4261 {
4262         int resched = should_resched();
4263         int ret = 0;
4264
4265         lockdep_assert_held(lock);
4266
4267         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4268                 spin_unlock(lock);
4269                 if (resched)
4270                         __cond_resched();
4271                 else
4272                         cpu_relax();
4273                 ret = 1;
4274                 spin_lock(lock);
4275         }
4276         return ret;
4277 }
4278 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4279
4280 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4281 {
4282         BUG_ON(!in_softirq());
4283
4284         if (should_resched()) {
4285                 local_bh_enable();
4286                 __cond_resched();
4287                 local_bh_disable();
4288                 return 1;
4289         }
4290         return 0;
4291 }
4292 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4293
4294 /**
4295  * yield - yield the current processor to other threads.
4296  *
4297  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4298  *
4299  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4300  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4301  * it, its already broken.
4302  *
4303  * Typical broken usage is:
4304  *
4305  * while (!event)
4306  *      yield();
4307  *
4308  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4309  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4310  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4311  *
4312  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4313  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4314  * If you still want to use yield(), do not!
4315  */
4316 void __sched yield(void)
4317 {
4318         set_current_state(TASK_RUNNING);
4319         sys_sched_yield();
4320 }
4321 EXPORT_SYMBOL(yield);
4322
4323 /**
4324  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4325  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4326  * processor it's on.
4327  * @p: target task
4328  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4329  *
4330  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4331  * can't go away on us before we can do any checks.
4332  *
4333  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4334  */
4335 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4336 {
4337         struct task_struct *curr = current;
4338         struct rq *rq, *p_rq;
4339         unsigned long flags;
4340         bool yielded = 0;
4341
4342         local_irq_save(flags);
4343         rq = this_rq();
4344
4345 again:
4346         p_rq = task_rq(p);
4347         double_rq_lock(rq, p_rq);
4348         while (task_rq(p) != p_rq) {
4349                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4350                 goto again;
4351         }
4352
4353         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4354                 goto out;
4355
4356         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4357                 goto out;
4358
4359         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4360                 goto out;
4361
4362         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4363         if (yielded) {
4364                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4365                 /*
4366                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4367                  * fairness.
4368                  */
4369                 if (preempt && rq != p_rq)
4370                         resched_task(p_rq->curr);
4371         }
4372
4373 out:
4374         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4375         local_irq_restore(flags);
4376
4377         if (yielded)
4378                 schedule();
4379
4380         return yielded;
4381 }
4382 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4383
4384 /*
4385  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4386  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4387  */
4388 void __sched io_schedule(void)
4389 {
4390         struct rq *rq = raw_rq();
4391
4392         delayacct_blkio_start();
4393         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4394         blk_flush_plug(current);
4395         current->in_iowait = 1;
4396         schedule();
4397         current->in_iowait = 0;
4398         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4399         delayacct_blkio_end();
4400 }
4401 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4402
4403 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4404 {
4405         struct rq *rq = raw_rq();
4406         long ret;
4407
4408         delayacct_blkio_start();
4409         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4410         blk_flush_plug(current);
4411         current->in_iowait = 1;
4412         ret = schedule_timeout(timeout);
4413         current->in_iowait = 0;
4414         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4415         delayacct_blkio_end();
4416         return ret;
4417 }
4418
4419 /**
4420  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4421  * @policy: scheduling class.
4422  *
4423  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4424  * by a given scheduling class.
4425  */
4426 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4427 {
4428         int ret = -EINVAL;
4429
4430         switch (policy) {
4431         case SCHED_FIFO:
4432         case SCHED_RR:
4433                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4434                 break;
4435         case SCHED_NORMAL:
4436         case SCHED_BATCH:
4437         case SCHED_IDLE:
4438                 ret = 0;
4439                 break;
4440         }
4441         return ret;
4442 }
4443
4444 /**
4445  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4446  * @policy: scheduling class.
4447  *
4448  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4449  * by a given scheduling class.
4450  */
4451 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4452 {
4453         int ret = -EINVAL;
4454
4455         switch (policy) {
4456         case SCHED_FIFO:
4457         case SCHED_RR:
4458                 ret = 1;
4459                 break;
4460         case SCHED_NORMAL:
4461         case SCHED_BATCH:
4462         case SCHED_IDLE:
4463                 ret = 0;
4464         }
4465         return ret;
4466 }
4467
4468 /**
4469  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4470  * @pid: pid of the process.
4471  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4472  *
4473  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4474  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4475  */
4476 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4477                 struct timespec __user *, interval)
4478 {
4479         struct task_struct *p;
4480         unsigned int time_slice;
4481         unsigned long flags;
4482         struct rq *rq;
4483         int retval;
4484         struct timespec t;
4485
4486         if (pid < 0)
4487                 return -EINVAL;
4488
4489         retval = -ESRCH;
4490         rcu_read_lock();
4491         p = find_process_by_pid(pid);
4492         if (!p)
4493                 goto out_unlock;
4494
4495         retval = security_task_getscheduler(p);
4496         if (retval)
4497                 goto out_unlock;
4498
4499         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4500         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4501         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4502
4503         rcu_read_unlock();
4504         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4505         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4506         return retval;
4507
4508 out_unlock:
4509         rcu_read_unlock();
4510         return retval;
4511 }
4512
4513 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4514
4515 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4516 {
4517         unsigned long free = 0;
4518         unsigned state;
4519
4520         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4521         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4522                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4523 #if BITS_PER_LONG == 32
4524         if (state == TASK_RUNNING)
4525                 printk(KERN_CONT " running  ");
4526         else
4527                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4528 #else
4529         if (state == TASK_RUNNING)
4530                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4531         else
4532                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4533 #endif
4534 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4535         free = stack_not_used(p);
4536 #endif
4537         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4538                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4539                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4540
4541         show_stack(p, NULL);
4542 }
4543
4544 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4545 {
4546         struct task_struct *g, *p;
4547
4548 #if BITS_PER_LONG == 32
4549         printk(KERN_INFO
4550                 "  task                PC stack   pid father\n");
4551 #else
4552         printk(KERN_INFO
4553                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4554 #endif
4555         rcu_read_lock();
4556         do_each_thread(g, p) {
4557                 /*
4558                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4559                  * console might take a lot of time:
4560                  */
4561                 touch_nmi_watchdog();
4562                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4563                         sched_show_task(p);
4564         } while_each_thread(g, p);
4565
4566         touch_all_softlockup_watchdogs();
4567
4568 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4569         sysrq_sched_debug_show();
4570 #endif
4571         rcu_read_unlock();
4572         /*
4573          * Only show locks if all tasks are dumped:
4574          */
4575         if (!state_filter)
4576                 debug_show_all_locks();
4577 }
4578
4579 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4580 {
4581         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4582 }
4583
4584 /**
4585  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4586  * @idle: task in question
4587  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4588  *
4589  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4590  * flag, to make booting more robust.
4591  */
4592 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4593 {
4594         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4595         unsigned long flags;
4596
4597         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4598
4599         __sched_fork(idle);
4600         idle->state = TASK_RUNNING;
4601         idle->se.exec_start = sched_clock();
4602
4603         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4604         /*
4605          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4606          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4607          * lockdep check in task_group() will fail.
4608          *
4609          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4610          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4611          *
4612          * Silence PROVE_RCU
4613          */
4614         rcu_read_lock();
4615         __set_task_cpu(idle, cpu);
4616         rcu_read_unlock();
4617
4618         rq->curr = rq->idle = idle;
4619 #if defined(CONFIG_SMP)
4620         idle->on_cpu = 1;
4621 #endif
4622         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4623
4624         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4625         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4626
4627         /*
4628          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4629          */
4630         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4631         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4632 #if defined(CONFIG_SMP)
4633         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4634 #endif
4635 }
4636
4637 #ifdef CONFIG_SMP
4638 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4639 {
4640         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4641                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4642
4643         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4644         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4645 }
4646
4647 /*
4648  * This is how migration works:
4649  *
4650  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4651  *    stop_one_cpu().
4652  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4653  *    off the CPU)
4654  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4655  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4656  *    it and puts it into the right queue.
4657  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4658  *    is done.
4659  */
4660
4661 /*
4662  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4663  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4664  * is removed from the allowed bitmask.
4665  *
4666  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4667  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4668  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4669  */
4670 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4671 {
4672         unsigned long flags;
4673         struct rq *rq;
4674         unsigned int dest_cpu;
4675         int ret = 0;
4676
4677         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4678
4679         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4680                 goto out;
4681
4682         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4683                 ret = -EINVAL;
4684                 goto out;
4685         }
4686
4687         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4688                 ret = -EINVAL;
4689                 goto out;
4690         }
4691
4692         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4693
4694         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4695         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4696                 goto out;
4697
4698         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4699         if (p->on_rq) {
4700                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4701                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4702                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4703                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4704                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4705                 return 0;
4706         }
4707 out:
4708         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4709
4710         return ret;
4711 }
4712 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4713
4714 /*
4715  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4716  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4717  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4718  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4719  *
4720  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4721  * as the task is no longer on this CPU.
4722  *
4723  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4724  */
4725 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4726 {
4727         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4728         int ret = 0;
4729
4730         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4731                 return ret;
4732
4733         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4734         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4735
4736         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4737         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4738         /* Already moved. */
4739         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4740                 goto done;
4741         /* Affinity changed (again). */
4742         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4743                 goto fail;
4744
4745         /*
4746          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4747          * placed properly.
4748          */
4749         if (p->on_rq) {
4750                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4751                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4752                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4753                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4754         }
4755 done:
4756         ret = 1;
4757 fail:
4758         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4759         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4760         return ret;
4761 }
4762
4763 /*
4764  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4765  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4766  * 'pushing' onto another runqueue.
4767  */
4768 static int migration_cpu_stop(void *data)
4769 {
4770         struct migration_arg *arg = data;
4771
4772         /*
4773          * The original target cpu might have gone down and we might
4774          * be on another cpu but it doesn't matter.
4775          */
4776         local_irq_disable();
4777         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4778         local_irq_enable();
4779         return 0;
4780 }
4781
4782 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4783
4784 /*
4785  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4786  * offline.
4787  */
4788 void idle_task_exit(void)
4789 {
4790         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4791
4792         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4793
4794         if (mm != &init_mm)
4795                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4796         mmdrop(mm);
4797 }
4798
4799 /*
4800  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4801  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4802  * nr_active count is stable.
4803  *
4804  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4805  */
4806 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4807 {
4808         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4809         if (delta)
4810                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4811 }
4812
4813 /*
4814  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4815  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4816  *
4817  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4818  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4819  * because of lock validation efforts.
4820  */
4821 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4822 {
4823         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4824         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4825         int dest_cpu;
4826
4827         /*
4828          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4829          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4830          *
4831          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4832          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4833          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4834          * done here.
4835          */
4836         rq->stop = NULL;
4837
4838         for ( ; ; ) {
4839                 /*
4840                  * There's this thread running, bail when that's the only
4841                  * remaining thread.
4842                  */
4843                 if (rq->nr_running == 1)
4844                         break;
4845
4846                 next = pick_next_task(rq);
4847                 BUG_ON(!next);
4848                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4849
4850                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4851                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4852                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4853
4854                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4855
4856                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4857         }
4858
4859         rq->stop = stop;
4860 }
4861
4862 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4863
4864 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4865
4866 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4867         {
4868                 .procname       = "sched_domain",
4869                 .mode           = 0555,
4870         },
4871         {}
4872 };
4873
4874 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4875         {
4876                 .procname       = "kernel",
4877                 .mode           = 0555,
4878                 .child          = sd_ctl_dir,
4879         },
4880         {}
4881 };
4882
4883 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4884 {
4885         struct ctl_table *entry =
4886                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4887
4888         return entry;
4889 }
4890
4891 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4892 {
4893         struct ctl_table *entry;
4894
4895         /*
4896          * In the intermediate directories, both the child directory and
4897          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4898          * will always be set. In the lowest directory the names are
4899          * static strings and all have proc handlers.
4900          */
4901         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4902                 if (entry->child)
4903                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4904                 if (entry->proc_handler == NULL)
4905                         kfree(entry->procname);
4906         }
4907
4908         kfree(*tablep);
4909         *tablep = NULL;
4910 }
4911
4912 static int min_load_idx = 0;
4913 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX;
4914
4915 static void
4916 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4917                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4918                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4919                 bool load_idx)
4920 {
4921         entry->procname = procname;
4922         entry->data = data;
4923         entry->maxlen = maxlen;
4924         entry->mode = mode;
4925         entry->proc_handler = proc_handler;
4926
4927         if (load_idx) {
4928                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4929                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4930         }
4931 }
4932
4933 static struct ctl_table *
4934 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4935 {
4936         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4937
4938         if (table == NULL)
4939                 return NULL;
4940
4941         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4942                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4943         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4944                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4945         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4946                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4947         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4948                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4949         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4950                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4951         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4952                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4953         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4954                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4955         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4956                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4957         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4958                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4959         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4960                 &sd->cache_nice_tries,
4961                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4962         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4963                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4964         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4965                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4966         /* &table[12] is terminator */
4967
4968         return table;
4969 }
4970
4971 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4972 {
4973         struct ctl_table *entry, *table;
4974         struct sched_domain *sd;
4975         int domain_num = 0, i;
4976         char buf[32];
4977
4978         for_each_domain(cpu, sd)
4979                 domain_num++;
4980         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4981         if (table == NULL)
4982                 return NULL;
4983
4984         i = 0;
4985         for_each_domain(cpu, sd) {
4986                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4987                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4988                 entry->mode = 0555;
4989                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4990                 entry++;
4991                 i++;
4992         }
4993         return table;
4994 }
4995
4996 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4997 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4998 {
4999         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5000         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5001         char buf[32];
5002
5003         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5004         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5005
5006         if (entry == NULL)
5007                 return;
5008
5009         for_each_possible_cpu(i) {
5010                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5011                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5012                 entry->mode = 0555;
5013                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5014                 entry++;
5015         }
5016
5017         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5018         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5019 }
5020
5021 /* may be called multiple times per register */
5022 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5023 {
5024         if (sd_sysctl_header)
5025                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5026         sd_sysctl_header = NULL;
5027         if (sd_ctl_dir[0].child)
5028                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5029 }
5030 #else
5031 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5032 {
5033 }
5034 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5035 {
5036 }
5037 #endif
5038
5039 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5040 {
5041         if (!rq->online) {
5042                 const struct sched_class *class;
5043
5044                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5045                 rq->online = 1;
5046
5047                 for_each_class(class) {
5048                         if (class->rq_online)
5049                                 class->rq_online(rq);
5050                 }
5051         }
5052 }
5053
5054 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5055 {
5056         if (rq->online) {
5057                 const struct sched_class *class;
5058
5059                 for_each_class(class) {
5060                         if (class->rq_offline)
5061                                 class->rq_offline(rq);
5062                 }
5063
5064                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5065                 rq->online = 0;
5066         }
5067 }
5068
5069 /*
5070  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5071  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5072  */
5073 static int __cpuinit
5074 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5075 {
5076         int cpu = (long)hcpu;
5077         unsigned long flags;
5078         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5079
5080         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5081
5082         case CPU_UP_PREPARE:
5083                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5084                 break;
5085
5086         case CPU_ONLINE:
5087                 /* Update our root-domain */
5088                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5089                 if (rq->rd) {
5090                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5091
5092                         set_rq_online(rq);
5093                 }
5094                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5095                 break;
5096
5097 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5098         case CPU_DYING:
5099                 sched_ttwu_pending();
5100                 /* Update our root-domain */
5101                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5102                 if (rq->rd) {
5103                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5104                         set_rq_offline(rq);
5105                 }
5106                 migrate_tasks(cpu);
5107                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5108                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5109                 break;
5110
5111         case CPU_DEAD:
5112                 calc_load_migrate(rq);
5113                 break;
5114 #endif
5115         }
5116
5117         update_max_interval();
5118
5119         return NOTIFY_OK;
5120 }
5121
5122 /*
5123  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5124  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5125  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5126  */
5127 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5128         .notifier_call = migration_call,
5129         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5130 };
5131
5132 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5133                                       unsigned long action, void *hcpu)
5134 {
5135         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5136         case CPU_STARTING:
5137         case CPU_DOWN_FAILED:
5138                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5139                 return NOTIFY_OK;
5140         default:
5141                 return NOTIFY_DONE;
5142         }
5143 }
5144
5145 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5146                                         unsigned long action, void *hcpu)
5147 {
5148         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5149         case CPU_DOWN_PREPARE:
5150                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5151                 return NOTIFY_OK;
5152         default:
5153                 return NOTIFY_DONE;
5154         }
5155 }
5156
5157 static int __init migration_init(void)
5158 {
5159         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5160         int err;
5161
5162         /* Initialize migration for the boot CPU */
5163         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5164         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5165         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5166         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5167
5168         /* Register cpu active notifiers */
5169         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5170         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5171
5172         return 0;
5173 }
5174 early_initcall(migration_init);
5175 #endif
5176
5177 #ifdef CONFIG_SMP
5178
5179 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5180
5181 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5182
5183 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5184
5185 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5186 {
5187         sched_debug_enabled = 1;
5188
5189         return 0;
5190 }
5191 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5192
5193 static inline bool sched_debug(void)
5194 {
5195         return sched_debug_enabled;
5196 }
5197
5198 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5199                                   struct cpumask *groupmask)
5200 {
5201         struct sched_group *group = sd->groups;
5202         char str[256];
5203
5204         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5205         cpumask_clear(groupmask);
5206
5207         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5208
5209         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5210                 printk("does not load-balance\n");
5211                 if (sd->parent)
5212                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5213                                         " has parent");
5214                 return -1;
5215         }
5216
5217         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5218
5219         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5220                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5221                                 "CPU%d\n", cpu);
5222         }
5223         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5224                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5225                                 " CPU%d\n", cpu);
5226         }
5227
5228         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5229         do {
5230                 if (!group) {
5231                         printk("\n");
5232                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5233                         break;
5234                 }
5235
5236                 /*
5237                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5238                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5239                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5240                  */
5241                 if (!group->sgp->power_orig) {
5242                         printk(KERN_CONT "\n");
5243                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5244                                         "set\n");
5245                         break;
5246                 }
5247
5248                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5249                         printk(KERN_CONT "\n");
5250                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5251                         break;
5252                 }
5253
5254                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5255                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5256                         printk(KERN_CONT "\n");
5257                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5258                         break;
5259                 }
5260
5261                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5262
5263                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5264
5265                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5266                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5267                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5268                                 group->sgp->power);
5269                 }
5270
5271                 group = group->next;
5272         } while (group != sd->groups);
5273         printk(KERN_CONT "\n");
5274
5275         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5276                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5277
5278         if (sd->parent &&
5279             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5280                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5281                         "of domain->span\n");
5282         return 0;
5283 }
5284
5285 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5286 {
5287         int level = 0;
5288
5289         if (!sched_debug_enabled)
5290                 return;
5291
5292         if (!sd) {
5293                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5294                 return;
5295         }
5296
5297         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5298
5299         for (;;) {
5300                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5301                         break;
5302                 level++;
5303                 sd = sd->parent;
5304                 if (!sd)
5305                         break;
5306         }
5307 }
5308 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5309 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5310 static inline bool sched_debug(void)
5311 {
5312         return false;
5313 }
5314 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5315
5316 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5317 {
5318         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5319                 return 1;
5320
5321         /* Following flags need at least 2 groups */
5322         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5323                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5324                          SD_BALANCE_FORK |
5325                          SD_BALANCE_EXEC |
5326                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5327                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5328                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5329                         return 0;
5330         }
5331
5332         /* Following flags don't use groups */
5333         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5334                 return 0;
5335
5336         return 1;
5337 }
5338
5339 static int
5340 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5341 {
5342         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5343
5344         if (sd_degenerate(parent))
5345                 return 1;
5346
5347         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5348                 return 0;
5349
5350         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5351         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5352                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5353                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5354                                 SD_BALANCE_FORK |
5355                                 SD_BALANCE_EXEC |
5356                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5357                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5358                 if (nr_node_ids == 1)
5359                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5360         }
5361         if (~cflags & pflags)
5362                 return 0;
5363
5364         return 1;
5365 }
5366
5367 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5368 {
5369         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5370
5371         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5372         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5373         free_cpumask_var(rd->online);
5374         free_cpumask_var(rd->span);
5375         kfree(rd);
5376 }
5377
5378 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5379 {
5380         struct root_domain *old_rd = NULL;
5381         unsigned long flags;
5382
5383         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5384
5385         if (rq->rd) {
5386                 old_rd = rq->rd;
5387
5388                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5389                         set_rq_offline(rq);
5390
5391                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5392
5393                 /*
5394                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5395                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5396                  * in this function:
5397                  */
5398                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5399                         old_rd = NULL;
5400         }
5401
5402         atomic_inc(&rd->refcount);
5403         rq->rd = rd;
5404
5405         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5406         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5407                 set_rq_online(rq);
5408
5409         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5410
5411         if (old_rd)
5412                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5413 }
5414
5415 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5416 {
5417         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5418
5419         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5420                 goto out;
5421         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5422                 goto free_span;
5423         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5424                 goto free_online;
5425
5426         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5427                 goto free_rto_mask;
5428         return 0;
5429
5430 free_rto_mask:
5431         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5432 free_online:
5433         free_cpumask_var(rd->online);
5434 free_span:
5435         free_cpumask_var(rd->span);
5436 out:
5437         return -ENOMEM;
5438 }
5439
5440 /*
5441  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5442  * members (mimicking the global state we have today).
5443  */
5444 struct root_domain def_root_domain;
5445
5446 static void init_defrootdomain(void)
5447 {
5448         init_rootdomain(&def_root_domain);
5449
5450         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5451 }
5452
5453 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5454 {
5455         struct root_domain *rd;
5456
5457         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5458         if (!rd)
5459                 return NULL;
5460
5461         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5462                 kfree(rd);
5463                 return NULL;
5464         }
5465
5466         return rd;
5467 }
5468
5469 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5470 {
5471         struct sched_group *tmp, *first;
5472
5473         if (!sg)
5474                 return;
5475
5476         first = sg;
5477         do {
5478                 tmp = sg->next;
5479
5480                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5481                         kfree(sg->sgp);
5482
5483                 kfree(sg);
5484                 sg = tmp;
5485         } while (sg != first);
5486 }
5487
5488 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5489 {
5490         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5491
5492         /*
5493          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5494          * nuke them all.
5495          */
5496         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5497                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5498         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5499                 kfree(sd->groups->sgp);
5500                 kfree(sd->groups);
5501         }
5502         kfree(sd);
5503 }
5504
5505 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5506 {
5507         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5508 }
5509
5510 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5511 {
5512         for (; sd; sd = sd->parent)
5513                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5514 }
5515
5516 /*
5517  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5518  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5519  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5520  *
5521  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5522  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5523  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5524  */
5525 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5526 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5527
5528 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5529 {
5530         struct sched_domain *sd;
5531         int id = cpu;
5532
5533         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5534         if (sd)
5535                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5536
5537         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5538         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5539 }
5540
5541 /*
5542  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5543  * hold the hotplug lock.
5544  */
5545 static void
5546 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5547 {
5548         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5549         struct sched_domain *tmp;
5550
5551         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5552         for (tmp = sd; tmp; ) {
5553                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5554                 if (!parent)
5555                         break;
5556
5557                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5558                         tmp->parent = parent->parent;
5559                         if (parent->parent)
5560                                 parent->parent->child = tmp;
5561                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5562                 } else
5563                         tmp = tmp->parent;
5564         }
5565
5566         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5567                 tmp = sd;
5568                 sd = sd->parent;
5569                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5570                 if (sd)
5571                         sd->child = NULL;
5572         }
5573
5574         sched_domain_debug(sd, cpu);
5575
5576         rq_attach_root(rq, rd);
5577         tmp = rq->sd;
5578         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5579         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5580
5581         update_top_cache_domain(cpu);
5582 }
5583
5584 /* cpus with isolated domains */
5585 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5586
5587 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5588 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5589 {
5590         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5591         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5592         return 1;
5593 }
5594
5595 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5596
5597 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5598 {
5599         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5600 }
5601
5602 struct sd_data {
5603         struct sched_domain **__percpu sd;
5604         struct sched_group **__percpu sg;
5605         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5606 };
5607
5608 struct s_data {
5609         struct sched_domain ** __percpu sd;
5610         struct root_domain      *rd;
5611 };
5612
5613 enum s_alloc {
5614         sa_rootdomain,
5615         sa_sd,
5616         sa_sd_storage,
5617         sa_none,
5618 };
5619
5620 struct sched_domain_topology_level;
5621
5622 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5623 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5624
5625 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5626
5627 struct sched_domain_topology_level {
5628         sched_domain_init_f init;
5629         sched_domain_mask_f mask;
5630         int                 flags;
5631         int                 numa_level;
5632         struct sd_data      data;
5633 };
5634
5635 /*
5636  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5637  * domain traversal.
5638  *
5639  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5640  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5641  * range.
5642  *
5643  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5644  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5645  * cpu they're built on, so check that.
5646  *
5647  */
5648 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5649 {
5650         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5651         struct sd_data *sdd = sd->private;
5652         struct sched_domain *sibling;
5653         int i;
5654
5655         for_each_cpu(i, span) {
5656                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5657                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5658                         continue;
5659
5660                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5661         }
5662 }
5663
5664 /*
5665  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5666  * of this group that's also in the iteration mask.
5667  */
5668 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5669 {
5670         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5671 }
5672
5673 static int
5674 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5675 {
5676         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5677         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5678         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5679         struct sd_data *sdd = sd->private;
5680         struct sched_domain *child;
5681         int i;
5682
5683         cpumask_clear(covered);
5684
5685         for_each_cpu(i, span) {
5686                 struct cpumask *sg_span;
5687
5688                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5689                         continue;
5690
5691                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5692
5693                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5694                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5695                         continue;
5696
5697                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5698                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5699
5700                 if (!sg)
5701                         goto fail;
5702
5703                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5704                 if (child->child) {
5705                         child = child->child;
5706                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5707                 } else
5708                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5709
5710                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5711
5712                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5713                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5714                         build_group_mask(sd, sg);
5715
5716                 /*
5717                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5718                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5719                  * die on a /0 trap.
5720                  */
5721                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5722
5723                 /*
5724                  * Make sure the first group of this domain contains the
5725                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5726                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5727                  */
5728                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5729                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5730                         groups = sg;
5731
5732                 if (!first)
5733                         first = sg;
5734                 if (last)
5735                         last->next = sg;
5736                 last = sg;
5737                 last->next = first;
5738         }
5739         sd->groups = groups;
5740
5741         return 0;
5742
5743 fail:
5744         free_sched_groups(first, 0);
5745
5746         return -ENOMEM;
5747 }
5748
5749 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5750 {
5751         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5752         struct sched_domain *child = sd->child;
5753
5754         if (child)
5755                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5756
5757         if (sg) {
5758                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5759                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5760                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5761         }
5762
5763         return cpu;
5764 }
5765
5766 /*
5767  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5768  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5769  * and ->cpu_power to 0.
5770  *
5771  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5772  */
5773 static int
5774 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5775 {
5776         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5777         struct sd_data *sdd = sd->private;
5778         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5779         struct cpumask *covered;
5780         int i;
5781
5782         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5783         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5784
5785         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
5786                 return 0;
5787
5788         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5789         covered = sched_domains_tmpmask;
5790
5791         cpumask_clear(covered);
5792
5793         for_each_cpu(i, span) {
5794                 struct sched_group *sg;
5795                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
5796                 int j;
5797
5798                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5799                         continue;
5800
5801                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5802                 sg->sgp->power = 0;
5803                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5804
5805                 for_each_cpu(j, span) {
5806                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5807                                 continue;
5808
5809                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5810                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5811                 }
5812
5813                 if (!first)
5814                         first = sg;
5815                 if (last)
5816                         last->next = sg;
5817                 last = sg;
5818         }
5819         last->next = first;
5820
5821         return 0;
5822 }
5823
5824 /*
5825  * Initialize sched groups cpu_power.
5826  *
5827  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5828  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5829  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5830  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5831  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5832  * less cpu_power.
5833  */
5834 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5835 {
5836         struct sched_group *sg = sd->groups;
5837
5838         WARN_ON(!sd || !sg);
5839
5840         do {
5841                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5842                 sg = sg->next;
5843         } while (sg != sd->groups);
5844
5845         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5846                 return;
5847
5848         update_group_power(sd, cpu);
5849         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5850 }
5851
5852 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5853 {
5854        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5855 }
5856
5857 /*
5858  * Initializers for schedule domains
5859  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5860  */
5861
5862 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5863 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5864 #else
5865 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5866 #endif
5867
5868 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5869 static noinline struct sched_domain *                                   \
5870 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5871 {                                                                       \
5872         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5873         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5874         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5875         sd->private = &tl->data;                                        \
5876         return sd;                                                      \
5877 }
5878
5879 SD_INIT_FUNC(CPU)
5880 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5881  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5882 #endif
5883 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5884  SD_INIT_FUNC(MC)
5885 #endif
5886 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5887  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5888 #endif
5889
5890 static int default_relax_domain_level = -1;
5891 int sched_domain_level_max;
5892
5893 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5894 {
5895         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5896                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5897
5898         return 1;
5899 }
5900 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5901
5902 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5903                                  struct sched_domain_attr *attr)
5904 {
5905         int request;
5906
5907         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5908                 if (default_relax_domain_level < 0)
5909                         return;
5910                 else
5911                         request = default_relax_domain_level;
5912         } else
5913                 request = attr->relax_domain_level;
5914         if (request < sd->level) {
5915                 /* turn off idle balance on this domain */
5916                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5917         } else {
5918                 /* turn on idle balance on this domain */
5919                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5920         }
5921 }
5922
5923 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5924 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5925
5926 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5927                                  const struct cpumask *cpu_map)
5928 {
5929         switch (what) {
5930         case sa_rootdomain:
5931                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5932                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5933         case sa_sd:
5934                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5935         case sa_sd_storage:
5936                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5937         case sa_none:
5938                 break;
5939         }
5940 }
5941
5942 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5943                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5944 {
5945         memset(d, 0, sizeof(*d));
5946
5947         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5948                 return sa_sd_storage;
5949         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5950         if (!d->sd)
5951                 return sa_sd_storage;
5952         d->rd = alloc_rootdomain();
5953         if (!d->rd)
5954                 return sa_sd;
5955         return sa_rootdomain;
5956 }
5957
5958 /*
5959  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5960  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5961  * will not free the data we're using.
5962  */
5963 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5964 {
5965         struct sd_data *sdd = sd->private;
5966
5967         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5968         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5969
5970         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5971                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5972
5973         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5974                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5975 }
5976
5977 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5978 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5979 {
5980         return topology_thread_cpumask(cpu);
5981 }
5982 #endif
5983
5984 /*
5985  * Topology list, bottom-up.
5986  */
5987 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5988 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5989         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5990 #endif
5991 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5992         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5993 #endif
5994 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5995         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5996 #endif
5997         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5998         { NULL, },
5999 };
6000
6001 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6002
6003 #ifdef CONFIG_NUMA
6004
6005 static int sched_domains_numa_levels;
6006 static int *sched_domains_numa_distance;
6007 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6008 static int sched_domains_curr_level;
6009
6010 static inline int sd_local_flags(int level)
6011 {
6012         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6013                 return 0;
6014
6015         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6016 }
6017
6018 static struct sched_domain *
6019 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6020 {
6021         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6022         int level = tl->numa_level;
6023         int sd_weight = cpumask_weight(
6024                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6025
6026         *sd = (struct sched_domain){
6027                 .min_interval           = sd_weight,
6028                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6029                 .busy_factor            = 32,
6030                 .imbalance_pct          = 125,
6031                 .cache_nice_tries       = 2,
6032                 .busy_idx               = 3,
6033                 .idle_idx               = 2,
6034                 .newidle_idx            = 0,
6035                 .wake_idx               = 0,
6036                 .forkexec_idx           = 0,
6037
6038                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6039                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6040                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6041                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6042                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6043                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6044                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6045                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6046                                         | 1*SD_SERIALIZE
6047                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6048                                         | sd_local_flags(level)
6049                                         ,
6050                 .last_balance           = jiffies,
6051                 .balance_interval       = sd_weight,
6052         };
6053         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6054         sd->private = &tl->data;
6055
6056         /*
6057          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6058          */
6059         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6060
6061         return sd;
6062 }
6063
6064 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6065 {
6066         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6067 }
6068
6069 static void sched_numa_warn(const char *str)
6070 {
6071         static int done = false;
6072         int i,j;
6073
6074         if (done)
6075                 return;
6076
6077         done = true;
6078
6079         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6080
6081         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6082                 printk(KERN_WARNING "  ");
6083                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6084                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6085                 printk(KERN_CONT "\n");
6086         }
6087         printk(KERN_WARNING "\n");
6088 }
6089
6090 static bool find_numa_distance(int distance)
6091 {
6092         int i;
6093
6094         if (distance == node_distance(0, 0))
6095                 return true;
6096
6097         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6098                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6099                         return true;
6100         }
6101
6102         return false;
6103 }
6104
6105 static void sched_init_numa(void)
6106 {
6107         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6108         struct sched_domain_topology_level *tl;
6109         int level = 0;
6110         int i, j, k;
6111
6112         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6113         if (!sched_domains_numa_distance)
6114                 return;
6115
6116         /*
6117          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6118          * unique distances in the node_distance() table.
6119          *
6120          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6121          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6122          */
6123         next_distance = curr_distance;
6124         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6125                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6126                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6127                                 int distance = node_distance(i, k);
6128
6129                                 if (distance > curr_distance &&
6130                                     (distance < next_distance ||
6131                                      next_distance == curr_distance))
6132                                         next_distance = distance;
6133
6134                                 /*
6135                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6136                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6137                                  * equally connected to A.
6138                                  */
6139                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6140                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6141
6142                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6143                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6144                         }
6145                         if (next_distance != curr_distance) {
6146                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6147                                 sched_domains_numa_levels = level;
6148                                 curr_distance = next_distance;
6149                         } else break;
6150                 }
6151
6152                 /*
6153                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6154                  */
6155                 if (!sched_debug())
6156                         break;
6157         }
6158         /*
6159          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6160          * identity distance node_distance(i,i).
6161          *
6162          * The sched_domains_nume_distance[] array includes the actual distance
6163          * numbers.
6164          */
6165
6166         /*
6167          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6168          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6169          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6170          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6171          * in other functions.
6172          *
6173          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6174          */
6175         sched_domains_numa_levels = 0;
6176
6177         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6178         if (!sched_domains_numa_masks)
6179                 return;
6180
6181         /*
6182          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6183          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6184          */
6185         for (i = 0; i < level; i++) {
6186                 sched_domains_numa_masks[i] =
6187                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6188                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6189                         return;
6190
6191                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6192                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6193                         if (!mask)
6194                                 return;
6195
6196                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6197
6198                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6199                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6200                                         continue;
6201
6202                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6203                         }
6204                 }
6205         }
6206
6207         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6208                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6209         if (!tl)
6210                 return;
6211
6212         /*
6213          * Copy the default topology bits..
6214          */
6215         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6216                 tl[i] = default_topology[i];
6217
6218         /*
6219          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6220          */
6221         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6222                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6223                         .init = sd_numa_init,
6224                         .mask = sd_numa_mask,
6225                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6226                         .numa_level = j,
6227                 };
6228         }
6229
6230         sched_domain_topology = tl;
6231
6232         sched_domains_numa_levels = level;
6233 }
6234
6235 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6236 {
6237         int i, j;
6238         int node = cpu_to_node(cpu);
6239
6240         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6241                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6242                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6243                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6244                 }
6245         }
6246 }
6247
6248 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6249 {
6250         int i, j;
6251         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6252                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6253                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6254         }
6255 }
6256
6257 /*
6258  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6259  * are onlined.
6260  */
6261 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6262                                            unsigned long action,
6263                                            void *hcpu)
6264 {
6265         int cpu = (long)hcpu;
6266
6267         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6268         case CPU_ONLINE:
6269                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6270                 break;
6271
6272         case CPU_DEAD:
6273                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6274                 break;
6275
6276         default:
6277                 return NOTIFY_DONE;
6278         }
6279
6280         return NOTIFY_OK;
6281 }
6282 #else
6283 static inline void sched_init_numa(void)
6284 {
6285 }
6286
6287 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6288                                            unsigned long action,
6289                                            void *hcpu)
6290 {
6291         return 0;
6292 }
6293 #endif /* CONFIG_NUMA */
6294
6295 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6296 {
6297         struct sched_domain_topology_level *tl;
6298         int j;
6299
6300         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6301                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6302
6303                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6304                 if (!sdd->sd)
6305                         return -ENOMEM;
6306
6307                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6308                 if (!sdd->sg)
6309                         return -ENOMEM;
6310
6311                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6312                 if (!sdd->sgp)
6313                         return -ENOMEM;
6314
6315                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6316                         struct sched_domain *sd;
6317                         struct sched_group *sg;
6318                         struct sched_group_power *sgp;
6319
6320                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6321                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6322                         if (!sd)
6323                                 return -ENOMEM;
6324
6325                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6326
6327                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6328                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6329                         if (!sg)
6330                                 return -ENOMEM;
6331
6332                         sg->next = sg;
6333
6334                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6335
6336                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6337                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6338                         if (!sgp)
6339                                 return -ENOMEM;
6340
6341                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6342                 }
6343         }
6344
6345         return 0;
6346 }
6347
6348 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6349 {
6350         struct sched_domain_topology_level *tl;
6351         int j;
6352
6353         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6354                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6355
6356                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6357                         struct sched_domain *sd;
6358
6359                         if (sdd->sd) {
6360                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6361                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6362                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6363                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6364                         }
6365
6366                         if (sdd->sg)
6367                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6368                         if (sdd->sgp)
6369                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6370                 }
6371                 free_percpu(sdd->sd);
6372                 sdd->sd = NULL;
6373                 free_percpu(sdd->sg);
6374                 sdd->sg = NULL;
6375                 free_percpu(sdd->sgp);
6376                 sdd->sgp = NULL;
6377         }
6378 }
6379
6380 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6381                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6382                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6383                 int cpu)
6384 {
6385         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6386         if (!sd)
6387                 return child;
6388
6389         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6390         if (child) {
6391                 sd->level = child->level + 1;
6392                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6393                 child->parent = sd;
6394         }
6395         sd->child = child;
6396         set_domain_attribute(sd, attr);
6397
6398         return sd;
6399 }
6400
6401 /*
6402  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6403  * to the individual cpus
6404  */
6405 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6406                                struct sched_domain_attr *attr)
6407 {
6408         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6409         struct sched_domain *sd;
6410         struct s_data d;
6411         int i, ret = -ENOMEM;
6412
6413         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6414         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6415                 goto error;
6416
6417         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6418         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6419                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6420
6421                 sd = NULL;
6422                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6423                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6424                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6425                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6426                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6427                                 break;
6428                 }
6429
6430                 while (sd->child)
6431                         sd = sd->child;
6432
6433                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6434         }
6435
6436         /* Build the groups for the domains */
6437         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6438                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6439                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6440                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6441                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6442                                         goto error;
6443                         } else {
6444                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6445                                         goto error;
6446                         }
6447                 }
6448         }
6449
6450         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6451         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6452                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6453                         continue;
6454
6455                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6456                         claim_allocations(i, sd);
6457                         init_sched_groups_power(i, sd);
6458                 }
6459         }
6460
6461         /* Attach the domains */
6462         rcu_read_lock();
6463         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6464                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6465                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6466         }
6467         rcu_read_unlock();
6468
6469         ret = 0;
6470 error:
6471         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6472         return ret;
6473 }
6474
6475 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6476 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6477 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6478                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6479
6480 /*
6481  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6482  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6483  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6484  */
6485 static cpumask_var_t fallback_doms;
6486
6487 /*
6488  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6489  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6490  * or 0 if it stayed the same.
6491  */
6492 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6493 {
6494         return 0;
6495 }
6496
6497 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6498 {
6499         int i;
6500         cpumask_var_t *doms;
6501
6502         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6503         if (!doms)
6504                 return NULL;
6505         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6506                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6507                         free_sched_domains(doms, i);
6508                         return NULL;
6509                 }
6510         }
6511         return doms;
6512 }
6513
6514 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6515 {
6516         unsigned int i;
6517         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6518                 free_cpumask_var(doms[i]);
6519         kfree(doms);
6520 }
6521
6522 /*
6523  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6524  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6525  * exclude other special cases in the future.
6526  */
6527 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6528 {
6529         int err;
6530
6531         arch_update_cpu_topology();
6532         ndoms_cur = 1;
6533         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6534         if (!doms_cur)
6535                 doms_cur = &fallback_doms;
6536         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6537         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6538         register_sched_domain_sysctl();
6539
6540         return err;
6541 }
6542
6543 /*
6544  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6545  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6546  */
6547 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6548 {
6549         int i;
6550
6551         rcu_read_lock();
6552         for_each_cpu(i, cpu_map)
6553                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6554         rcu_read_unlock();
6555 }
6556
6557 /* handle null as "default" */
6558 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6559                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6560 {
6561         struct sched_domain_attr tmp;
6562
6563         /* fast path */
6564         if (!new && !cur)
6565                 return 1;
6566
6567         tmp = SD_ATTR_INIT;
6568         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6569                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6570                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6571 }
6572
6573 /*
6574  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6575  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6576  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6577  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6578  *
6579  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6580  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6581  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6582  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6583  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6584  * it as it is.
6585  *
6586  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6587  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6588  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6589  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6590  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6591  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6592  *
6593  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6594  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6595  * and it will not create the default domain.
6596  *
6597  * Call with hotplug lock held
6598  */
6599 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6600                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6601 {
6602         int i, j, n;
6603         int new_topology;
6604
6605         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6606
6607         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6608         unregister_sched_domain_sysctl();
6609
6610         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6611         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6612
6613         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6614
6615         /* Destroy deleted domains */
6616         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6617                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6618                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6619                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6620                                 goto match1;
6621                 }
6622                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6623                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6624 match1:
6625                 ;
6626         }
6627
6628         if (doms_new == NULL) {
6629                 ndoms_cur = 0;
6630                 doms_new = &fallback_doms;
6631                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6632                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6633         }
6634
6635         /* Build new domains */
6636         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6637                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6638                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6639                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6640                                 goto match2;
6641                 }
6642                 /* no match - add a new doms_new */
6643                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6644 match2:
6645                 ;
6646         }
6647
6648         /* Remember the new sched domains */
6649         if (doms_cur != &fallback_doms)
6650                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6651         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6652         doms_cur = doms_new;
6653         dattr_cur = dattr_new;
6654         ndoms_cur = ndoms_new;
6655
6656         register_sched_domain_sysctl();
6657
6658         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6659 }
6660
6661 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6662
6663 /*
6664  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6665  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6666  * around partition_sched_domains().
6667  *
6668  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6669  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6670  */
6671 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6672                              void *hcpu)
6673 {
6674         switch (action) {
6675         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6676         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6677
6678                 /*
6679                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6680                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6681                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6682                  * domain, ignoring cpusets.
6683                  */
6684                 num_cpus_frozen--;
6685                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6686                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6687                         break;
6688                 }
6689
6690                 /*
6691                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6692                  * restore the original sched domains by considering the
6693                  * cpuset configurations.
6694                  */
6695
6696         case CPU_ONLINE:
6697         case CPU_DOWN_FAILED:
6698                 cpuset_update_active_cpus(true);
6699                 break;
6700         default:
6701                 return NOTIFY_DONE;
6702         }
6703         return NOTIFY_OK;
6704 }
6705
6706 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6707                                void *hcpu)
6708 {
6709         switch (action) {
6710         case CPU_DOWN_PREPARE:
6711                 cpuset_update_active_cpus(false);
6712                 break;
6713         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6714                 num_cpus_frozen++;
6715                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6716                 break;
6717         default:
6718                 return NOTIFY_DONE;
6719         }
6720         return NOTIFY_OK;
6721 }
6722
6723 void __init sched_init_smp(void)
6724 {
6725         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6726
6727         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6728         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6729
6730         sched_init_numa();
6731
6732         get_online_cpus();
6733         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6734         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6735         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6736         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6737                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6738         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6739         put_online_cpus();
6740
6741         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6742         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6743         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6744
6745         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6746         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6747
6748         init_hrtick();
6749
6750         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6751         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6752                 BUG();
6753         sched_init_granularity();
6754         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6755
6756         init_sched_rt_class();
6757 }
6758 #else
6759 void __init sched_init_smp(void)
6760 {
6761         sched_init_granularity();
6762 }
6763 #endif /* CONFIG_SMP */
6764
6765 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6766
6767 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6768 {
6769         return in_lock_functions(addr) ||
6770                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6771                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6772 }
6773
6774 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6775 struct task_group root_task_group;
6776 LIST_HEAD(task_groups);
6777 #endif
6778
6779 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6780
6781 void __init sched_init(void)
6782 {
6783         int i, j;
6784         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6785
6786 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6787         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6788 #endif
6789 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6790         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6791 #endif
6792 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6793         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6794 #endif
6795         if (alloc_size) {
6796                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6797
6798 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6799                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6800                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6801
6802                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6803                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6804
6805 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6806 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6807                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6808                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6809
6810                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6811                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6812
6813 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6814 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6815                 for_each_possible_cpu(i) {
6816                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6817                         ptr += cpumask_size();
6818                 }
6819 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6820         }
6821
6822 #ifdef CONFIG_SMP
6823         init_defrootdomain();
6824 #endif
6825
6826         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6827                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6828
6829 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6830         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6831                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6832 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6833
6834 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6835         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6836         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6837         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6838         autogroup_init(&init_task);
6839
6840 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6841
6842 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6843         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6844         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6845         /* Too early, not expected to fail */
6846         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6847 #endif
6848         for_each_possible_cpu(i) {
6849                 struct rq *rq;
6850
6851                 rq = cpu_rq(i);
6852                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6853                 rq->nr_running = 0;
6854                 rq->calc_load_active = 0;
6855                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6856                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6857                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6858 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6859                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6860                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6861                 /*
6862                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6863                  *
6864                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6865                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6866                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6867                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6868                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6869                  * (se->load.weight).
6870                  *
6871                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6872                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6873                  * then A0's share of the cpu resource is:
6874                  *
6875                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6876                  *
6877                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6878                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6879                  */
6880                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6881                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6882 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6883
6884                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6885 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6886                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6887                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6888 #endif
6889
6890                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6891                         rq->cpu_load[j] = 0;
6892
6893                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6894
6895 #ifdef CONFIG_SMP
6896                 rq->sd = NULL;
6897                 rq->rd = NULL;
6898                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6899                 rq->post_schedule = 0;
6900                 rq->active_balance = 0;
6901                 rq->next_balance = jiffies;
6902                 rq->push_cpu = 0;
6903                 rq->cpu = i;
6904                 rq->online = 0;
6905                 rq->idle_stamp = 0;
6906                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6907
6908                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6909
6910                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6911 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6912                 rq->nohz_flags = 0;
6913 #endif
6914 #endif
6915                 init_rq_hrtick(rq);
6916                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6917         }
6918
6919         set_load_weight(&init_task);
6920
6921 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6922         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6923 #endif
6924
6925 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6926         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6927 #endif
6928
6929         /*
6930          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6931          */
6932         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6933         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6934
6935         /*
6936          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6937          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6938          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6939          * when this runqueue becomes "idle".
6940          */
6941         init_idle(current, smp_processor_id());
6942
6943         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6944
6945         /*
6946          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6947          */
6948         current->sched_class = &fair_sched_class;
6949
6950 #ifdef CONFIG_SMP
6951         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6952         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6953         if (cpu_isolated_map == NULL)
6954                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6955         idle_thread_set_boot_cpu();
6956 #endif
6957         init_sched_fair_class();
6958
6959         scheduler_running = 1;
6960 }
6961
6962 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6963 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6964 {
6965         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6966
6967         return (nested == preempt_offset);
6968 }
6969
6970 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6971 {
6972         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6973
6974         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6975         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6976             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6977                 return;
6978         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6979                 return;
6980         prev_jiffy = jiffies;
6981
6982         printk(KERN_ERR
6983                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6984                         file, line);
6985         printk(KERN_ERR
6986                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6987                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6988                         current->pid, current->comm);
6989
6990         debug_show_held_locks(current);
6991         if (irqs_disabled())
6992                 print_irqtrace_events(current);
6993         dump_stack();
6994 }
6995 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6996 #endif
6997
6998 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6999 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7000 {
7001         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7002         int old_prio = p->prio;
7003         int on_rq;
7004
7005         on_rq = p->on_rq;
7006         if (on_rq)
7007                 dequeue_task(rq, p, 0);
7008         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7009         if (on_rq) {
7010                 enqueue_task(rq, p, 0);
7011                 resched_task(rq->curr);
7012         }
7013
7014         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7015 }
7016
7017 void normalize_rt_tasks(void)
7018 {
7019         struct task_struct *g, *p;
7020         unsigned long flags;
7021         struct rq *rq;
7022
7023         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7024         do_each_thread(g, p) {
7025                 /*
7026                  * Only normalize user tasks:
7027                  */
7028                 if (!p->mm)
7029                         continue;
7030
7031                 p->se.exec_start                = 0;
7032 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7033                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7034                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7035                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7036 #endif
7037
7038                 if (!rt_task(p)) {
7039                         /*
7040                          * Renice negative nice level userspace
7041                          * tasks back to 0:
7042                          */
7043                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7044                                 set_user_nice(p, 0);
7045                         continue;
7046                 }
7047
7048                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7049                 rq = __task_rq_lock(p);
7050
7051                 normalize_task(rq, p);
7052
7053                 __task_rq_unlock(rq);
7054                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7055         } while_each_thread(g, p);
7056
7057         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7058 }
7059
7060 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7061
7062 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7063 /*
7064  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7065  *
7066  * They can only be called when the whole system has been
7067  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7068  * activity can take place. Using them for anything else would
7069  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7070  * under any other configuration.
7071  */
7072
7073 /**
7074  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7075  * @cpu: the processor in question.
7076  *
7077  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7078  */
7079 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7080 {
7081         return cpu_curr(cpu);
7082 }
7083
7084 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7085
7086 #ifdef CONFIG_IA64
7087 /**
7088  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7089  * @cpu: the processor in question.
7090  * @p: the task pointer to set.
7091  *
7092  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7093  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7094  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7095  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7096  * and caller must save the original value of the current task (see
7097  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7098  * re-starting the system.
7099  *
7100  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7101  */
7102 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7103 {
7104         cpu_curr(cpu) = p;
7105 }
7106
7107 #endif
7108
7109 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7110 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7111 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7112
7113 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7114 {
7115         free_fair_sched_group(tg);
7116         free_rt_sched_group(tg);
7117         autogroup_free(tg);
7118         kfree(tg);
7119 }
7120
7121 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7122 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7123 {
7124         struct task_group *tg;
7125         unsigned long flags;
7126
7127         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7128         if (!tg)
7129                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7130
7131         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7132                 goto err;
7133
7134         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7135                 goto err;
7136
7137         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7138         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7139
7140         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7141
7142         tg->parent = parent;
7143         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7144         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7145         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7146
7147         return tg;
7148
7149 err:
7150         free_sched_group(tg);
7151         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7152 }
7153
7154 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7155 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7156 {
7157         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7158         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7159 }
7160
7161 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7162 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7163 {
7164         unsigned long flags;
7165         int i;
7166
7167         /* end participation in shares distribution */
7168         for_each_possible_cpu(i)
7169                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7170
7171         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7172         list_del_rcu(&tg->list);
7173         list_del_rcu(&tg->siblings);
7174         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7175
7176         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7177         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7178 }
7179
7180 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7181  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7182  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7183  *      reflect its new group.
7184  */
7185 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7186 {
7187         struct task_group *tg;
7188         int on_rq, running;
7189         unsigned long flags;
7190         struct rq *rq;
7191
7192         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7193
7194         running = task_current(rq, tsk);
7195         on_rq = tsk->on_rq;
7196
7197         if (on_rq)
7198                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7199         if (unlikely(running))
7200                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7201
7202         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7203                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7204                           struct task_group, css);
7205         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7206         tsk->sched_task_group = tg;
7207
7208 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7209         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7210                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7211         else
7212 #endif
7213                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7214
7215         if (unlikely(running))
7216                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7217         if (on_rq)
7218                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7219
7220         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7221 }
7222 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7223
7224 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7225 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7226 {
7227         if (runtime == RUNTIME_INF)
7228                 return 1ULL << 20;
7229
7230         return div64_u64(runtime << 20, period);
7231 }
7232 #endif
7233
7234 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7235 /*
7236  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7237  */
7238 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7239
7240 /* Must be called with tasklist_lock held */
7241 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7242 {
7243         struct task_struct *g, *p;
7244
7245         do_each_thread(g, p) {
7246                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7247                         return 1;
7248         } while_each_thread(g, p);
7249
7250         return 0;
7251 }
7252
7253 struct rt_schedulable_data {
7254         struct task_group *tg;
7255         u64 rt_period;
7256         u64 rt_runtime;
7257 };
7258
7259 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7260 {
7261         struct rt_schedulable_data *d = data;
7262         struct task_group *child;
7263         unsigned long total, sum = 0;
7264         u64 period, runtime;
7265
7266         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7267         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7268
7269         if (tg == d->tg) {
7270                 period = d->rt_period;
7271                 runtime = d->rt_runtime;
7272         }
7273
7274         /*
7275          * Cannot have more runtime than the period.
7276          */
7277         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7278                 return -EINVAL;
7279
7280         /*
7281          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7282          */
7283         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7284                 return -EBUSY;
7285
7286         total = to_ratio(period, runtime);
7287
7288         /*
7289          * Nobody can have more than the global setting allows.
7290          */
7291         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7292                 return -EINVAL;
7293
7294         /*
7295          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7296          */
7297         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7298                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7299                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7300
7301                 if (child == d->tg) {
7302                         period = d->rt_period;
7303                         runtime = d->rt_runtime;
7304                 }
7305
7306                 sum += to_ratio(period, runtime);
7307         }
7308
7309         if (sum > total)
7310                 return -EINVAL;
7311
7312         return 0;
7313 }
7314
7315 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7316 {
7317         int ret;
7318
7319         struct rt_schedulable_data data = {
7320                 .tg = tg,
7321                 .rt_period = period,
7322                 .rt_runtime = runtime,
7323         };
7324
7325         rcu_read_lock();
7326         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7327         rcu_read_unlock();
7328
7329         return ret;
7330 }
7331
7332 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7333                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7334 {
7335         int i, err = 0;
7336
7337         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7338         read_lock(&tasklist_lock);
7339         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7340         if (err)
7341                 goto unlock;
7342
7343         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7344         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7345         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7346
7347         for_each_possible_cpu(i) {
7348                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7349
7350                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7351                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7352                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7353         }
7354         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7355 unlock:
7356         read_unlock(&tasklist_lock);
7357         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7358
7359         return err;
7360 }
7361
7362 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7363 {
7364         u64 rt_runtime, rt_period;
7365
7366         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7367         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7368         if (rt_runtime_us < 0)
7369                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7370
7371         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7372 }
7373
7374 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7375 {
7376         u64 rt_runtime_us;
7377
7378         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7379                 return -1;
7380
7381         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7382         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7383         return rt_runtime_us;
7384 }
7385
7386 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7387 {
7388         u64 rt_runtime, rt_period;
7389
7390         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7391         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7392
7393         if (rt_period == 0)
7394                 return -EINVAL;
7395
7396         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7397 }
7398
7399 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7400 {
7401         u64 rt_period_us;
7402
7403         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7404         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7405         return rt_period_us;
7406 }
7407
7408 static int sched_rt_global_constraints(void)
7409 {
7410         u64 runtime, period;
7411         int ret = 0;
7412
7413         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7414                 return -EINVAL;
7415
7416         runtime = global_rt_runtime();
7417         period = global_rt_period();
7418
7419         /*
7420          * Sanity check on the sysctl variables.
7421          */
7422         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7423                 return -EINVAL;
7424
7425         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7426         read_lock(&tasklist_lock);
7427         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7428         read_unlock(&tasklist_lock);
7429         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7430
7431         return ret;
7432 }
7433
7434 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7435 {
7436         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7437         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7438                 return 0;
7439
7440         return 1;
7441 }
7442
7443 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7444 static int sched_rt_global_constraints(void)
7445 {
7446         unsigned long flags;
7447         int i;
7448
7449         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7450                 return -EINVAL;
7451
7452         /*
7453          * There's always some RT tasks in the root group
7454          * -- migration, kstopmachine etc..
7455          */
7456         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7457                 return -EBUSY;
7458
7459         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7460         for_each_possible_cpu(i) {
7461                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7462
7463                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7464                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7465                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7466         }
7467         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7468
7469         return 0;
7470 }
7471 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7472
7473 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7474                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7475                 loff_t *ppos)
7476 {
7477         int ret;
7478         int old_period, old_runtime;
7479         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7480
7481         mutex_lock(&mutex);
7482         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7483         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7484
7485         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7486
7487         if (!ret && write) {
7488                 ret = sched_rt_global_constraints();
7489                 if (ret) {
7490                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7491                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7492                 } else {
7493                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7494                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7495                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7496                 }
7497         }
7498         mutex_unlock(&mutex);
7499
7500         return ret;
7501 }
7502
7503 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7504
7505 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7506 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7507 {
7508         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7509                             struct task_group, css);
7510 }
7511
7512 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_create(struct cgroup *cgrp)
7513 {
7514         struct task_group *tg, *parent;
7515
7516         if (!cgrp->parent) {
7517                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7518                 return &root_task_group.css;
7519         }
7520
7521         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7522         tg = sched_create_group(parent);
7523         if (IS_ERR(tg))
7524                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7525
7526         return &tg->css;
7527 }
7528
7529 static void cpu_cgroup_destroy(struct cgroup *cgrp)
7530 {
7531         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7532
7533         sched_destroy_group(tg);
7534 }
7535
7536 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7537                                  struct cgroup_taskset *tset)
7538 {
7539         struct task_struct *task;
7540
7541         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7542 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7543                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7544                         return -EINVAL;
7545 #else
7546                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7547                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7548                         return -EINVAL;
7549 #endif
7550         }
7551         return 0;
7552 }
7553
7554 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7555                               struct cgroup_taskset *tset)
7556 {
7557         struct task_struct *task;
7558
7559         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7560                 sched_move_task(task);
7561 }
7562
7563 static void
7564 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7565                 struct task_struct *task)
7566 {
7567         /*
7568          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7569          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7570          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7571          */
7572         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7573                 return;
7574
7575         sched_move_task(task);
7576 }
7577
7578 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7579 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7580                                 u64 shareval)
7581 {
7582         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7583 }
7584
7585 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7586 {
7587         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7588
7589         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7590 }
7591
7592 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7593 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7594
7595 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7596 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7597
7598 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7599
7600 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7601 {
7602         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7603         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7604
7605         if (tg == &root_task_group)
7606                 return -EINVAL;
7607
7608         /*
7609          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7610          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7611          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7612          */
7613         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7614                 return -EINVAL;
7615
7616         /*
7617          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7618          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7619          * feasibility.
7620          */
7621         if (period > max_cfs_quota_period)
7622                 return -EINVAL;
7623
7624         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7625         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7626         if (ret)
7627                 goto out_unlock;
7628
7629         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7630         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7631         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7632         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7633         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7634         cfs_b->quota = quota;
7635
7636         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7637         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7638         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7639                 /* force a reprogram */
7640                 cfs_b->timer_active = 0;
7641                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7642         }
7643         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7644
7645         for_each_possible_cpu(i) {
7646                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7647                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7648
7649                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7650                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7651                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7652
7653                 if (cfs_rq->throttled)
7654                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7655                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7656         }
7657 out_unlock:
7658         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7659
7660         return ret;
7661 }
7662
7663 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7664 {
7665         u64 quota, period;
7666
7667         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7668         if (cfs_quota_us < 0)
7669                 quota = RUNTIME_INF;
7670         else
7671                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7672
7673         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7674 }
7675
7676 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7677 {
7678         u64 quota_us;
7679
7680         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7681                 return -1;
7682
7683         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7684         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7685
7686         return quota_us;
7687 }
7688
7689 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7690 {
7691         u64 quota, period;
7692
7693         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7694         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7695
7696         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7697 }
7698
7699 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7700 {
7701         u64 cfs_period_us;
7702
7703         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7704         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7705
7706         return cfs_period_us;
7707 }
7708
7709 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7710 {
7711         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7712 }
7713
7714 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7715                                 s64 cfs_quota_us)
7716 {
7717         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7718 }
7719
7720 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7721 {
7722         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7723 }
7724
7725 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7726                                 u64 cfs_period_us)
7727 {
7728         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7729 }
7730
7731 struct cfs_schedulable_data {
7732         struct task_group *tg;
7733         u64 period, quota;
7734 };
7735
7736 /*
7737  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7738  * note: units are usecs
7739  */
7740 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7741                                struct cfs_schedulable_data *d)
7742 {
7743         u64 quota, period;
7744
7745         if (tg == d->tg) {
7746                 period = d->period;
7747                 quota = d->quota;
7748         } else {
7749                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7750                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7751         }
7752
7753         /* note: these should typically be equivalent */
7754         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7755                 return RUNTIME_INF;
7756
7757         return to_ratio(period, quota);
7758 }
7759
7760 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7761 {
7762         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7763         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7764         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7765
7766         if (!tg->parent) {
7767                 quota = RUNTIME_INF;
7768         } else {
7769                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7770
7771                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7772                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7773
7774                 /*
7775                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7776                  * limit is set
7777                  */
7778                 if (quota == RUNTIME_INF)
7779                         quota = parent_quota;
7780                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7781                         return -EINVAL;
7782         }
7783         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7784
7785         return 0;
7786 }
7787
7788 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7789 {
7790         int ret;
7791         struct cfs_schedulable_data data = {
7792                 .tg = tg,
7793                 .period = period,
7794                 .quota = quota,
7795         };
7796
7797         if (quota != RUNTIME_INF) {
7798                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7799                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7800         }
7801
7802         rcu_read_lock();
7803         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7804         rcu_read_unlock();
7805
7806         return ret;
7807 }
7808
7809 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7810                 struct cgroup_map_cb *cb)
7811 {
7812         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7813         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7814
7815         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7816         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7817         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7818
7819         return 0;
7820 }
7821 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7822 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7823
7824 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7825 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7826                                 s64 val)
7827 {
7828         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7829 }
7830
7831 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7832 {
7833         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7834 }
7835
7836 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7837                 u64 rt_period_us)
7838 {
7839         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7840 }
7841
7842 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7843 {
7844         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7845 }
7846 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7847
7848 static struct cftype cpu_files[] = {
7849 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7850         {
7851                 .name = "shares",
7852                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7853                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7854         },
7855 #endif
7856 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7857         {
7858                 .name = "cfs_quota_us",
7859                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7860                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7861         },
7862         {
7863                 .name = "cfs_period_us",
7864                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7865                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7866         },
7867         {
7868                 .name = "stat",
7869                 .read_map = cpu_stats_show,
7870         },
7871 #endif
7872 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7873         {
7874                 .name = "rt_runtime_us",
7875                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7876                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7877         },
7878         {
7879                 .name = "rt_period_us",
7880                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7881                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7882         },
7883 #endif
7884         { }     /* terminate */
7885 };
7886
7887 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7888         .name           = "cpu",
7889         .create         = cpu_cgroup_create,
7890         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7891         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7892         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7893         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7894         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7895         .base_cftypes   = cpu_files,
7896         .early_init     = 1,
7897 };
7898
7899 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7900
7901 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7902
7903 /*
7904  * CPU accounting code for task groups.
7905  *
7906  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7907  * (balbir@in.ibm.com).
7908  */
7909
7910 struct cpuacct root_cpuacct;
7911
7912 /* create a new cpu accounting group */
7913 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(struct cgroup *cgrp)
7914 {
7915         struct cpuacct *ca;
7916
7917         if (!cgrp->parent)
7918                 return &root_cpuacct.css;
7919
7920         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7921         if (!ca)
7922                 goto out;
7923
7924         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7925         if (!ca->cpuusage)
7926                 goto out_free_ca;
7927
7928         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7929         if (!ca->cpustat)
7930                 goto out_free_cpuusage;
7931
7932         return &ca->css;
7933
7934 out_free_cpuusage:
7935         free_percpu(ca->cpuusage);
7936 out_free_ca:
7937         kfree(ca);
7938 out:
7939         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7940 }
7941
7942 /* destroy an existing cpu accounting group */
7943 static void cpuacct_destroy(struct cgroup *cgrp)
7944 {
7945         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7946
7947         free_percpu(ca->cpustat);
7948         free_percpu(ca->cpuusage);
7949         kfree(ca);
7950 }
7951
7952 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
7953 {
7954         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7955         u64 data;
7956
7957 #ifndef CONFIG_64BIT
7958         /*
7959          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
7960          */
7961         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7962         data = *cpuusage;
7963         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7964 #else
7965         data = *cpuusage;
7966 #endif
7967
7968         return data;
7969 }
7970
7971 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
7972 {
7973         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7974
7975 #ifndef CONFIG_64BIT
7976         /*
7977          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
7978          */
7979         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7980         *cpuusage = val;
7981         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7982 #else
7983         *cpuusage = val;
7984 #endif
7985 }
7986
7987 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
7988 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7989 {
7990         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7991         u64 totalcpuusage = 0;
7992         int i;
7993
7994         for_each_present_cpu(i)
7995                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
7996
7997         return totalcpuusage;
7998 }
7999
8000 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8001                                                                 u64 reset)
8002 {
8003         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8004         int err = 0;
8005         int i;
8006
8007         if (reset) {
8008                 err = -EINVAL;
8009                 goto out;
8010         }
8011
8012         for_each_present_cpu(i)
8013                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8014
8015 out:
8016         return err;
8017 }
8018
8019 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8020                                    struct seq_file *m)
8021 {
8022         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8023         u64 percpu;
8024         int i;
8025
8026         for_each_present_cpu(i) {
8027                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8028                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8029         }
8030         seq_printf(m, "\n");
8031         return 0;
8032 }
8033
8034 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8035         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8036         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8037 };
8038
8039 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8040                               struct cgroup_map_cb *cb)
8041 {
8042         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8043         int cpu;
8044         s64 val = 0;
8045
8046         for_each_online_cpu(cpu) {
8047                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8048                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8049                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8050         }
8051         val = cputime64_to_clock_t(val);
8052         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8053
8054         val = 0;
8055         for_each_online_cpu(cpu) {
8056                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8057                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8058                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8059                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8060         }
8061
8062         val = cputime64_to_clock_t(val);
8063         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8064
8065         return 0;
8066 }
8067
8068 static struct cftype files[] = {
8069         {
8070                 .name = "usage",
8071                 .read_u64 = cpuusage_read,
8072                 .write_u64 = cpuusage_write,
8073         },
8074         {
8075                 .name = "usage_percpu",
8076                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8077         },
8078         {
8079                 .name = "stat",
8080                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8081         },
8082         { }     /* terminate */
8083 };
8084
8085 /*
8086  * charge this task's execution time to its accounting group.
8087  *
8088  * called with rq->lock held.
8089  */
8090 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8091 {
8092         struct cpuacct *ca;
8093         int cpu;
8094
8095         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8096                 return;
8097
8098         cpu = task_cpu(tsk);
8099
8100         rcu_read_lock();
8101
8102         ca = task_ca(tsk);
8103
8104         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8105                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8106                 *cpuusage += cputime;
8107         }
8108
8109         rcu_read_unlock();
8110 }
8111
8112 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8113         .name = "cpuacct",
8114         .create = cpuacct_create,
8115         .destroy = cpuacct_destroy,
8116         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8117         .base_cftypes = files,
8118 };
8119 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */