51092d5cc64c75980ea724e23c9cdeeb86acbc56
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299
300
301 /*
302  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
303  */
304 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
305         __acquires(rq->lock)
306 {
307         struct rq *rq;
308
309         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
310
311         for (;;) {
312                 rq = task_rq(p);
313                 raw_spin_lock(&rq->lock);
314                 if (likely(rq == task_rq(p)))
315                         return rq;
316                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
317         }
318 }
319
320 /*
321  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
322  */
323 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
324         __acquires(p->pi_lock)
325         __acquires(rq->lock)
326 {
327         struct rq *rq;
328
329         for (;;) {
330                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
331                 rq = task_rq(p);
332                 raw_spin_lock(&rq->lock);
333                 if (likely(rq == task_rq(p)))
334                         return rq;
335                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
336                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
337         }
338 }
339
340 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
341         __releases(rq->lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344 }
345
346 static inline void
347 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
348         __releases(rq->lock)
349         __releases(p->pi_lock)
350 {
351         raw_spin_unlock(&rq->lock);
352         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
353 }
354
355 /*
356  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
357  */
358 static struct rq *this_rq_lock(void)
359         __acquires(rq->lock)
360 {
361         struct rq *rq;
362
363         local_irq_disable();
364         rq = this_rq();
365         raw_spin_lock(&rq->lock);
366
367         return rq;
368 }
369
370 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
371 /*
372  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
373  */
374
375 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
376 {
377         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
378                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
379 }
380
381 /*
382  * High-resolution timer tick.
383  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
384  */
385 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
386 {
387         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
388
389         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
390
391         raw_spin_lock(&rq->lock);
392         update_rq_clock(rq);
393         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
394         raw_spin_unlock(&rq->lock);
395
396         return HRTIMER_NORESTART;
397 }
398
399 #ifdef CONFIG_SMP
400
401 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
402 {
403         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
404         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
405
406         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
407 }
408
409 /*
410  * called from hardirq (IPI) context
411  */
412 static void __hrtick_start(void *arg)
413 {
414         struct rq *rq = arg;
415
416         raw_spin_lock(&rq->lock);
417         __hrtick_restart(rq);
418         rq->hrtick_csd_pending = 0;
419         raw_spin_unlock(&rq->lock);
420 }
421
422 /*
423  * Called to set the hrtick timer state.
424  *
425  * called with rq->lock held and irqs disabled
426  */
427 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
428 {
429         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
430         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
431
432         hrtimer_set_expires(timer, time);
433
434         if (rq == this_rq()) {
435                 __hrtick_restart(rq);
436         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
437                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
438                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
439         }
440 }
441
442 static int
443 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
444 {
445         int cpu = (int)(long)hcpu;
446
447         switch (action) {
448         case CPU_UP_CANCELED:
449         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
450         case CPU_DOWN_PREPARE:
451         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
452         case CPU_DEAD:
453         case CPU_DEAD_FROZEN:
454                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
455                 return NOTIFY_OK;
456         }
457
458         return NOTIFY_DONE;
459 }
460
461 static __init void init_hrtick(void)
462 {
463         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
464 }
465 #else
466 /*
467  * Called to set the hrtick timer state.
468  *
469  * called with rq->lock held and irqs disabled
470  */
471 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
472 {
473         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
474                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
475 }
476
477 static inline void init_hrtick(void)
478 {
479 }
480 #endif /* CONFIG_SMP */
481
482 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
483 {
484 #ifdef CONFIG_SMP
485         rq->hrtick_csd_pending = 0;
486
487         rq->hrtick_csd.flags = 0;
488         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
489         rq->hrtick_csd.info = rq;
490 #endif
491
492         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
493         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
494 }
495 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
496 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
497 {
498 }
499
500 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
501 {
502 }
503
504 static inline void init_hrtick(void)
505 {
506 }
507 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
508
509 /*
510  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
511  *
512  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
513  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
514  * the target CPU.
515  */
516 void resched_task(struct task_struct *p)
517 {
518         int cpu;
519
520         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
521
522         if (test_tsk_need_resched(p))
523                 return;
524
525         set_tsk_need_resched(p);
526
527         cpu = task_cpu(p);
528         if (cpu == smp_processor_id()) {
529                 set_preempt_need_resched();
530                 return;
531         }
532
533         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
534         smp_mb();
535         if (!tsk_is_polling(p))
536                 smp_send_reschedule(cpu);
537 }
538
539 void resched_cpu(int cpu)
540 {
541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
542         unsigned long flags;
543
544         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
545                 return;
546         resched_task(cpu_curr(cpu));
547         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
548 }
549
550 #ifdef CONFIG_SMP
551 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
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 static 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 bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
620 {
621         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
622                 if (cpu != smp_processor_id() ||
623                     tick_nohz_tick_stopped())
624                         smp_send_reschedule(cpu);
625                 return true;
626         }
627
628         return false;
629 }
630
631 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
632 {
633         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
634                 wake_up_idle_cpu(cpu);
635 }
636
637 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
638 {
639         int cpu = smp_processor_id();
640
641         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
642                 return false;
643
644         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
645                 return true;
646
647         /*
648          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
649          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
650          */
651         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
652         return false;
653 }
654
655 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
656
657 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
658 {
659         return false;
660 }
661
662 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
663
664 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
665 bool sched_can_stop_tick(void)
666 {
667        struct rq *rq;
668
669        rq = this_rq();
670
671        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
672        smp_rmb();
673
674        /* More than one running task need preemption */
675        if (rq->nr_running > 1)
676                return false;
677
678        return true;
679 }
680 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
681
682 void sched_avg_update(struct rq *rq)
683 {
684         s64 period = sched_avg_period();
685
686         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
687                 /*
688                  * Inline assembly required to prevent the compiler
689                  * optimising this loop into a divmod call.
690                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
691                  */
692                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
693                 rq->age_stamp += period;
694                 rq->rt_avg /= 2;
695         }
696 }
697
698 #endif /* CONFIG_SMP */
699
700 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
701                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
702 /*
703  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
704  * node and @up when leaving it for the final time.
705  *
706  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
707  */
708 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
709                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
710 {
711         struct task_group *parent, *child;
712         int ret;
713
714         parent = from;
715
716 down:
717         ret = (*down)(parent, data);
718         if (ret)
719                 goto out;
720         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
721                 parent = child;
722                 goto down;
723
724 up:
725                 continue;
726         }
727         ret = (*up)(parent, data);
728         if (ret || parent == from)
729                 goto out;
730
731         child = parent;
732         parent = parent->parent;
733         if (parent)
734                 goto up;
735 out:
736         return ret;
737 }
738
739 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
740 {
741         return 0;
742 }
743 #endif
744
745 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
746 {
747         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
748         struct load_weight *load = &p->se.load;
749
750         /*
751          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
752          */
753         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
754                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
755                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
756                 return;
757         }
758
759         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
760         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
761 }
762
763 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         update_rq_clock(rq);
766         sched_info_queued(rq, p);
767         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
768 }
769
770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
771 {
772         update_rq_clock(rq);
773         sched_info_dequeued(rq, p);
774         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
775 }
776
777 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
778 {
779         if (task_contributes_to_load(p))
780                 rq->nr_uninterruptible--;
781
782         enqueue_task(rq, p, flags);
783 }
784
785 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
786 {
787         if (task_contributes_to_load(p))
788                 rq->nr_uninterruptible++;
789
790         dequeue_task(rq, p, flags);
791 }
792
793 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
794 {
795 /*
796  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
797  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
798  */
799 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
800         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
801 #endif
802 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
803         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
804
805         /*
806          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
807          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
808          * {soft,}irq region.
809          *
810          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
811          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
812          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
813          * monotonic.
814          *
815          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
816          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
817          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
818          * atomic ops.
819          */
820         if (irq_delta > delta)
821                 irq_delta = delta;
822
823         rq->prev_irq_time += irq_delta;
824         delta -= irq_delta;
825 #endif
826 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
827         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
828                 u64 st;
829
830                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
831                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
832
833                 if (unlikely(steal > delta))
834                         steal = delta;
835
836                 st = steal_ticks(steal);
837                 steal = st * TICK_NSEC;
838
839                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
840
841                 delta -= steal;
842         }
843 #endif
844
845         rq->clock_task += delta;
846
847 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
848         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
849                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
850 #endif
851 }
852
853 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
854 {
855         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
856         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
857
858         if (stop) {
859                 /*
860                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
861                  * userspace knows about and won't get confused about.
862                  *
863                  * Also, it will make PI more or less work without too
864                  * much confusion -- but then, stop work should not
865                  * rely on PI working anyway.
866                  */
867                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
868
869                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
870         }
871
872         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
873
874         if (old_stop) {
875                 /*
876                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
877                  * it can die in pieces.
878                  */
879                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
880         }
881 }
882
883 /*
884  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
885  */
886 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
887 {
888         return p->static_prio;
889 }
890
891 /*
892  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
893  * without taking RT-inheritance into account. Might be
894  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
895  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
896  * estimator recalculates.
897  */
898 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         int prio;
901
902         if (task_has_rt_policy(p))
903                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
904         else
905                 prio = __normal_prio(p);
906         return prio;
907 }
908
909 /*
910  * Calculate the current priority, i.e. the priority
911  * taken into account by the scheduler. This value might
912  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
913  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
914  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
915  */
916 static int effective_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         p->normal_prio = normal_prio(p);
919         /*
920          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
921          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
922          * to the normal priority:
923          */
924         if (!rt_prio(p->prio))
925                 return p->normal_prio;
926         return p->prio;
927 }
928
929 /**
930  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
931  * @p: the task in question.
932  *
933  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio)
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
979 {
980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
981         /*
982          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
983          * ttwu() will sort out the placement.
984          */
985         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
986                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
987
988 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
989         /*
990          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
991          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
992          *
993          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
994          * see task_group().
995          *
996          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
997          * task_rq_lock().
998          */
999         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1000                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1001 #endif
1002 #endif
1003
1004         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1005
1006         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1007                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1008                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1009                 p->se.nr_migrations++;
1010                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1011         }
1012
1013         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1014 }
1015
1016 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1017 {
1018         if (p->on_rq) {
1019                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1020
1021                 src_rq = task_rq(p);
1022                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1023
1024                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1025                 set_task_cpu(p, cpu);
1026                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1027                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1028         } else {
1029                 /*
1030                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1031                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1032                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1033                  */
1034                 p->wake_cpu = cpu;
1035         }
1036 }
1037
1038 struct migration_swap_arg {
1039         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1040         int src_cpu, dst_cpu;
1041 };
1042
1043 static int migrate_swap_stop(void *data)
1044 {
1045         struct migration_swap_arg *arg = data;
1046         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1047         int ret = -EAGAIN;
1048
1049         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1050         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1051
1052         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1053         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1054                 goto unlock;
1055
1056         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1057                 goto unlock;
1058
1059         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1060                 goto unlock;
1061
1062         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1063                 goto unlock;
1064
1065         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1066         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1067
1068         ret = 0;
1069
1070 unlock:
1071         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1072
1073         return ret;
1074 }
1075
1076 /*
1077  * Cross migrate two tasks
1078  */
1079 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1080 {
1081         struct migration_swap_arg arg;
1082         int ret = -EINVAL;
1083
1084         get_online_cpus();
1085
1086         arg = (struct migration_swap_arg){
1087                 .src_task = cur,
1088                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1089                 .dst_task = p,
1090                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1091         };
1092
1093         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1094                 goto out;
1095
1096         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1097                 goto out;
1098
1099         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1100                 goto out;
1101
1102         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1103                 goto out;
1104
1105         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1106
1107 out:
1108         put_online_cpus();
1109         return ret;
1110 }
1111
1112 struct migration_arg {
1113         struct task_struct *task;
1114         int dest_cpu;
1115 };
1116
1117 static int migration_cpu_stop(void *data);
1118
1119 /*
1120  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1121  *
1122  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1123  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1124  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1125  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1126  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1127  * @p has remained unscheduled the whole time.
1128  *
1129  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1130  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1131  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1132  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1133  * waiting to become inactive.
1134  */
1135 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1136 {
1137         unsigned long flags;
1138         int running, on_rq;
1139         unsigned long ncsw;
1140         struct rq *rq;
1141
1142         for (;;) {
1143                 /*
1144                  * We do the initial early heuristics without holding
1145                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1146                  * the runqueue lock when things look like they will
1147                  * work out!
1148                  */
1149                 rq = task_rq(p);
1150
1151                 /*
1152                  * If the task is actively running on another CPU
1153                  * still, just relax and busy-wait without holding
1154                  * any locks.
1155                  *
1156                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1157                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1158                  * But we don't care, since "task_running()" will
1159                  * return false if the runqueue has changed and p
1160                  * is actually now running somewhere else!
1161                  */
1162                 while (task_running(rq, p)) {
1163                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1164                                 return 0;
1165                         cpu_relax();
1166                 }
1167
1168                 /*
1169                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1170                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1171                  * just go back and repeat.
1172                  */
1173                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1174                 trace_sched_wait_task(p);
1175                 running = task_running(rq, p);
1176                 on_rq = p->on_rq;
1177                 ncsw = 0;
1178                 if (!match_state || p->state == match_state)
1179                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1180                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1181
1182                 /*
1183                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1184                  */
1185                 if (unlikely(!ncsw))
1186                         break;
1187
1188                 /*
1189                  * Was it really running after all now that we
1190                  * checked with the proper locks actually held?
1191                  *
1192                  * Oops. Go back and try again..
1193                  */
1194                 if (unlikely(running)) {
1195                         cpu_relax();
1196                         continue;
1197                 }
1198
1199                 /*
1200                  * It's not enough that it's not actively running,
1201                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1202                  * preempted!
1203                  *
1204                  * So if it was still runnable (but just not actively
1205                  * running right now), it's preempted, and we should
1206                  * yield - it could be a while.
1207                  */
1208                 if (unlikely(on_rq)) {
1209                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1210
1211                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1212                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1213                         continue;
1214                 }
1215
1216                 /*
1217                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1218                  * runnable, which means that it will never become
1219                  * running in the future either. We're all done!
1220                  */
1221                 break;
1222         }
1223
1224         return ncsw;
1225 }
1226
1227 /***
1228  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1229  * @p: the to-be-kicked thread
1230  *
1231  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1232  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1233  *
1234  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1235  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1236  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1237  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1238  * achieved as well.
1239  */
1240 void kick_process(struct task_struct *p)
1241 {
1242         int cpu;
1243
1244         preempt_disable();
1245         cpu = task_cpu(p);
1246         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1247                 smp_send_reschedule(cpu);
1248         preempt_enable();
1249 }
1250 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1251 #endif /* CONFIG_SMP */
1252
1253 #ifdef CONFIG_SMP
1254 /*
1255  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1256  */
1257 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1258 {
1259         int nid = cpu_to_node(cpu);
1260         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1261         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1262         int dest_cpu;
1263
1264         /*
1265          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1266          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1267          * select the cpu on the other node.
1268          */
1269         if (nid != -1) {
1270                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1271
1272                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1273                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1274                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1275                                 continue;
1276                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1277                                 continue;
1278                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1279                                 return dest_cpu;
1280                 }
1281         }
1282
1283         for (;;) {
1284                 /* Any allowed, online CPU? */
1285                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1286                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1287                                 continue;
1288                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1289                                 continue;
1290                         goto out;
1291                 }
1292
1293                 switch (state) {
1294                 case cpuset:
1295                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1296                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1297                         state = possible;
1298                         break;
1299
1300                 case possible:
1301                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1302                         state = fail;
1303                         break;
1304
1305                 case fail:
1306                         BUG();
1307                         break;
1308                 }
1309         }
1310
1311 out:
1312         if (state != cpuset) {
1313                 /*
1314                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1315                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1316                  * leave kernel.
1317                  */
1318                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1319                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1320                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1321                 }
1322         }
1323
1324         return dest_cpu;
1325 }
1326
1327 /*
1328  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1329  */
1330 static inline
1331 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1332 {
1333         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1334
1335         /*
1336          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1337          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1338          * cpu.
1339          *
1340          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1341          *
1342          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1343          *   not worry about this generic constraint ]
1344          */
1345         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1346                      !cpu_online(cpu)))
1347                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1348
1349         return cpu;
1350 }
1351
1352 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1353 {
1354         s64 diff = sample - *avg;
1355         *avg += diff >> 3;
1356 }
1357 #endif
1358
1359 static void
1360 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1361 {
1362 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1363         struct rq *rq = this_rq();
1364
1365 #ifdef CONFIG_SMP
1366         int this_cpu = smp_processor_id();
1367
1368         if (cpu == this_cpu) {
1369                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1370                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1371         } else {
1372                 struct sched_domain *sd;
1373
1374                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1375                 rcu_read_lock();
1376                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1377                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1378                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1379                                 break;
1380                         }
1381                 }
1382                 rcu_read_unlock();
1383         }
1384
1385         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1386                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1387
1388 #endif /* CONFIG_SMP */
1389
1390         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1391         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1392
1393         if (wake_flags & WF_SYNC)
1394                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1395
1396 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1397 }
1398
1399 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1400 {
1401         activate_task(rq, p, en_flags);
1402         p->on_rq = 1;
1403
1404         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1405         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1406                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1407 }
1408
1409 /*
1410  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1411  */
1412 static void
1413 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1414 {
1415         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1416         trace_sched_wakeup(p, true);
1417
1418         p->state = TASK_RUNNING;
1419 #ifdef CONFIG_SMP
1420         if (p->sched_class->task_woken)
1421                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1422
1423         if (rq->idle_stamp) {
1424                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1425                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1426
1427                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1428
1429                 if (rq->avg_idle > max)
1430                         rq->avg_idle = max;
1431
1432                 rq->idle_stamp = 0;
1433         }
1434 #endif
1435 }
1436
1437 static void
1438 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1439 {
1440 #ifdef CONFIG_SMP
1441         if (p->sched_contributes_to_load)
1442                 rq->nr_uninterruptible--;
1443 #endif
1444
1445         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1446         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1447 }
1448
1449 /*
1450  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1451  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1452  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1453  * the task is still ->on_rq.
1454  */
1455 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1456 {
1457         struct rq *rq;
1458         int ret = 0;
1459
1460         rq = __task_rq_lock(p);
1461         if (p->on_rq) {
1462                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1463                 update_rq_clock(rq);
1464                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1465                 ret = 1;
1466         }
1467         __task_rq_unlock(rq);
1468
1469         return ret;
1470 }
1471
1472 #ifdef CONFIG_SMP
1473 static void sched_ttwu_pending(void)
1474 {
1475         struct rq *rq = this_rq();
1476         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1477         struct task_struct *p;
1478
1479         raw_spin_lock(&rq->lock);
1480
1481         while (llist) {
1482                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1483                 llist = llist_next(llist);
1484                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1485         }
1486
1487         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1488 }
1489
1490 void scheduler_ipi(void)
1491 {
1492         /*
1493          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1494          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1495          * this IPI.
1496          */
1497         if (tif_need_resched())
1498                 set_preempt_need_resched();
1499
1500         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1501                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1502                         && !got_nohz_idle_kick())
1503                 return;
1504
1505         /*
1506          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1507          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1508          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1509          * we do call them.
1510          *
1511          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1512          * properly.
1513          *
1514          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1515          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1516          * somewhat pessimize the simple resched case.
1517          */
1518         irq_enter();
1519         tick_nohz_full_check();
1520         sched_ttwu_pending();
1521
1522         /*
1523          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1524          */
1525         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1526                 this_rq()->idle_balance = 1;
1527                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1528         }
1529         irq_exit();
1530 }
1531
1532 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1533 {
1534         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1535                 smp_send_reschedule(cpu);
1536 }
1537
1538 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1539 {
1540         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1541 }
1542 #endif /* CONFIG_SMP */
1543
1544 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1545 {
1546         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1547
1548 #if defined(CONFIG_SMP)
1549         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1550                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1551                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1552                 return;
1553         }
1554 #endif
1555
1556         raw_spin_lock(&rq->lock);
1557         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1558         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1559 }
1560
1561 /**
1562  * try_to_wake_up - wake up a thread
1563  * @p: the thread to be awakened
1564  * @state: the mask of task states that can be woken
1565  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1566  *
1567  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1568  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1569  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1570  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1571  * runnable without the overhead of this.
1572  *
1573  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1574  * or @state didn't match @p's state.
1575  */
1576 static int
1577 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1578 {
1579         unsigned long flags;
1580         int cpu, success = 0;
1581
1582         /*
1583          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1584          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1585          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1586          * set_current_state() the waiting thread does.
1587          */
1588         smp_mb__before_spinlock();
1589         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1590         if (!(p->state & state))
1591                 goto out;
1592
1593         success = 1; /* we're going to change ->state */
1594         cpu = task_cpu(p);
1595
1596         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1597                 goto stat;
1598
1599 #ifdef CONFIG_SMP
1600         /*
1601          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1602          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1603          */
1604         while (p->on_cpu)
1605                 cpu_relax();
1606         /*
1607          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1608          */
1609         smp_rmb();
1610
1611         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1612         p->state = TASK_WAKING;
1613
1614         if (p->sched_class->task_waking)
1615                 p->sched_class->task_waking(p);
1616
1617         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1618         if (task_cpu(p) != cpu) {
1619                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1620                 set_task_cpu(p, cpu);
1621         }
1622 #endif /* CONFIG_SMP */
1623
1624         ttwu_queue(p, cpu);
1625 stat:
1626         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1627 out:
1628         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1629
1630         return success;
1631 }
1632
1633 /**
1634  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1635  * @p: the thread to be awakened
1636  *
1637  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1638  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1639  * the current task.
1640  */
1641 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1642 {
1643         struct rq *rq = task_rq(p);
1644
1645         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1646             WARN_ON_ONCE(p == current))
1647                 return;
1648
1649         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1650
1651         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1652                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1653                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1654                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1655         }
1656
1657         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1658                 goto out;
1659
1660         if (!p->on_rq)
1661                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1662
1663         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1664         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1665 out:
1666         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1667 }
1668
1669 /**
1670  * wake_up_process - Wake up a specific process
1671  * @p: The process to be woken up.
1672  *
1673  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1674  * processes.
1675  *
1676  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1677  *
1678  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1679  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1680  */
1681 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1682 {
1683         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1684         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1687
1688 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1689 {
1690         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1691 }
1692
1693 /*
1694  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1695  * p is forked by current.
1696  *
1697  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1698  */
1699 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1700 {
1701         p->on_rq                        = 0;
1702
1703         p->se.on_rq                     = 0;
1704         p->se.exec_start                = 0;
1705         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1706         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1707         p->se.nr_migrations             = 0;
1708         p->se.vruntime                  = 0;
1709         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1710
1711 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1712         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1713 #endif
1714
1715         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1716
1717 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1718         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1719 #endif
1720
1721 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1722         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1723                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1724                 p->mm->numa_next_reset = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
1725                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1726         }
1727
1728         p->node_stamp = 0ULL;
1729         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1730         p->numa_migrate_seq = 1;
1731         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1732         p->numa_preferred_nid = -1;
1733         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1734         p->numa_faults = NULL;
1735         p->numa_faults_buffer = NULL;
1736
1737         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1738         p->numa_group = NULL;
1739 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1740 }
1741
1742 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1743 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1744 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1745 {
1746         if (enabled)
1747                 sched_feat_set("NUMA");
1748         else
1749                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1750 }
1751 #else
1752 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1753
1754 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1755 {
1756         numabalancing_enabled = enabled;
1757 }
1758 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1759 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1760
1761 /*
1762  * fork()/clone()-time setup:
1763  */
1764 void sched_fork(struct task_struct *p)
1765 {
1766         unsigned long flags;
1767         int cpu = get_cpu();
1768
1769         __sched_fork(p);
1770         /*
1771          * We mark the process as running here. This guarantees that
1772          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1773          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1774          */
1775         p->state = TASK_RUNNING;
1776
1777         /*
1778          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1779          */
1780         p->prio = current->normal_prio;
1781
1782         /*
1783          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1784          */
1785         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1786                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1787                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1788                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1789                         p->rt_priority = 0;
1790                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1791                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1792
1793                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1794                 set_load_weight(p);
1795
1796                 /*
1797                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1798                  * fulfilled its duty:
1799                  */
1800                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1801         }
1802
1803         if (!rt_prio(p->prio))
1804                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1805
1806         if (p->sched_class->task_fork)
1807                 p->sched_class->task_fork(p);
1808
1809         /*
1810          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1811          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1812          * is ran before sched_fork().
1813          *
1814          * Silence PROVE_RCU.
1815          */
1816         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1817         set_task_cpu(p, cpu);
1818         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1819
1820 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1821         if (likely(sched_info_on()))
1822                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1823 #endif
1824 #if defined(CONFIG_SMP)
1825         p->on_cpu = 0;
1826 #endif
1827         init_task_preempt_count(p);
1828 #ifdef CONFIG_SMP
1829         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1830 #endif
1831
1832         put_cpu();
1833 }
1834
1835 /*
1836  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1837  *
1838  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1839  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1840  * on the runqueue and wakes it.
1841  */
1842 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1843 {
1844         unsigned long flags;
1845         struct rq *rq;
1846
1847         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1848 #ifdef CONFIG_SMP
1849         /*
1850          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1851          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1852          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1853          */
1854         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
1855 #endif
1856
1857         /* Initialize new task's runnable average */
1858         init_task_runnable_average(p);
1859         rq = __task_rq_lock(p);
1860         activate_task(rq, p, 0);
1861         p->on_rq = 1;
1862         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1863         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1864 #ifdef CONFIG_SMP
1865         if (p->sched_class->task_woken)
1866                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1867 #endif
1868         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1869 }
1870
1871 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1872
1873 /**
1874  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1875  * @notifier: notifier struct to register
1876  */
1877 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1878 {
1879         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1880 }
1881 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1882
1883 /**
1884  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1885  * @notifier: notifier struct to unregister
1886  *
1887  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1888  */
1889 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1890 {
1891         hlist_del(&notifier->link);
1892 }
1893 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1894
1895 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1896 {
1897         struct preempt_notifier *notifier;
1898
1899         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1900                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1901 }
1902
1903 static void
1904 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1905                                  struct task_struct *next)
1906 {
1907         struct preempt_notifier *notifier;
1908
1909         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1910                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1911 }
1912
1913 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1914
1915 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1916 {
1917 }
1918
1919 static void
1920 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1921                                  struct task_struct *next)
1922 {
1923 }
1924
1925 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1926
1927 /**
1928  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1929  * @rq: the runqueue preparing to switch
1930  * @prev: the current task that is being switched out
1931  * @next: the task we are going to switch to.
1932  *
1933  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1934  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1935  * switch.
1936  *
1937  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1938  * hooks.
1939  */
1940 static inline void
1941 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1942                     struct task_struct *next)
1943 {
1944         trace_sched_switch(prev, next);
1945         sched_info_switch(rq, prev, next);
1946         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1947         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1948         prepare_lock_switch(rq, next);
1949         prepare_arch_switch(next);
1950 }
1951
1952 /**
1953  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1954  * @rq: runqueue associated with task-switch
1955  * @prev: the thread we just switched away from.
1956  *
1957  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1958  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1959  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1960  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1961  *
1962  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1963  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1964  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1965  * details.)
1966  */
1967 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1968         __releases(rq->lock)
1969 {
1970         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1971         long prev_state;
1972
1973         rq->prev_mm = NULL;
1974
1975         /*
1976          * A task struct has one reference for the use as "current".
1977          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1978          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1979          * the scheduled task must drop that reference.
1980          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1981          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1982          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1983          * be dropped twice.
1984          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1985          */
1986         prev_state = prev->state;
1987         vtime_task_switch(prev);
1988         finish_arch_switch(prev);
1989         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1990         finish_lock_switch(rq, prev);
1991         finish_arch_post_lock_switch();
1992
1993         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1994         if (mm)
1995                 mmdrop(mm);
1996         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1997                 task_numa_free(prev);
1998
1999                 /*
2000                  * Remove function-return probe instances associated with this
2001                  * task and put them back on the free list.
2002                  */
2003                 kprobe_flush_task(prev);
2004                 put_task_struct(prev);
2005         }
2006
2007         tick_nohz_task_switch(current);
2008 }
2009
2010 #ifdef CONFIG_SMP
2011
2012 /* assumes rq->lock is held */
2013 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2014 {
2015         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2016                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2017 }
2018
2019 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2020 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2021 {
2022         if (rq->post_schedule) {
2023                 unsigned long flags;
2024
2025                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2026                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2027                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2028                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2029
2030                 rq->post_schedule = 0;
2031         }
2032 }
2033
2034 #else
2035
2036 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2037 {
2038 }
2039
2040 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2041 {
2042 }
2043
2044 #endif
2045
2046 /**
2047  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2048  * @prev: the thread we just switched away from.
2049  */
2050 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2051         __releases(rq->lock)
2052 {
2053         struct rq *rq = this_rq();
2054
2055         finish_task_switch(rq, prev);
2056
2057         /*
2058          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2059          * task_switch?
2060          */
2061         post_schedule(rq);
2062
2063 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2064         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2065         preempt_enable();
2066 #endif
2067         if (current->set_child_tid)
2068                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2069 }
2070
2071 /*
2072  * context_switch - switch to the new MM and the new
2073  * thread's register state.
2074  */
2075 static inline void
2076 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2077                struct task_struct *next)
2078 {
2079         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2080
2081         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2082
2083         mm = next->mm;
2084         oldmm = prev->active_mm;
2085         /*
2086          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2087          * combine the page table reload and the switch backend into
2088          * one hypercall.
2089          */
2090         arch_start_context_switch(prev);
2091
2092         if (!mm) {
2093                 next->active_mm = oldmm;
2094                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2095                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2096         } else
2097                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2098
2099         if (!prev->mm) {
2100                 prev->active_mm = NULL;
2101                 rq->prev_mm = oldmm;
2102         }
2103         /*
2104          * Since the runqueue lock will be released by the next
2105          * task (which is an invalid locking op but in the case
2106          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2107          * do an early lockdep release here:
2108          */
2109 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2110         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2111 #endif
2112
2113         context_tracking_task_switch(prev, next);
2114         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2115         switch_to(prev, next, prev);
2116
2117         barrier();
2118         /*
2119          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2120          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2121          * frame will be invalid.
2122          */
2123         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2124 }
2125
2126 /*
2127  * nr_running and nr_context_switches:
2128  *
2129  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2130  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2131  */
2132 unsigned long nr_running(void)
2133 {
2134         unsigned long i, sum = 0;
2135
2136         for_each_online_cpu(i)
2137                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2138
2139         return sum;
2140 }
2141
2142 unsigned long long nr_context_switches(void)
2143 {
2144         int i;
2145         unsigned long long sum = 0;
2146
2147         for_each_possible_cpu(i)
2148                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2149
2150         return sum;
2151 }
2152
2153 unsigned long nr_iowait(void)
2154 {
2155         unsigned long i, sum = 0;
2156
2157         for_each_possible_cpu(i)
2158                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2159
2160         return sum;
2161 }
2162
2163 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2164 {
2165         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2166         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2167 }
2168
2169 #ifdef CONFIG_SMP
2170
2171 /*
2172  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2173  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2174  */
2175 void sched_exec(void)
2176 {
2177         struct task_struct *p = current;
2178         unsigned long flags;
2179         int dest_cpu;
2180
2181         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2182         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2183         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2184                 goto unlock;
2185
2186         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2187                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2188
2189                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2190                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2191                 return;
2192         }
2193 unlock:
2194         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2195 }
2196
2197 #endif
2198
2199 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2200 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2201
2202 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2203 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2204
2205 /*
2206  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2207  * @p in case that task is currently running.
2208  *
2209  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2210  */
2211 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2212 {
2213         u64 ns = 0;
2214
2215         if (task_current(rq, p)) {
2216                 update_rq_clock(rq);
2217                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2218                 if ((s64)ns < 0)
2219                         ns = 0;
2220         }
2221
2222         return ns;
2223 }
2224
2225 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2226 {
2227         unsigned long flags;
2228         struct rq *rq;
2229         u64 ns = 0;
2230
2231         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2232         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2233         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2234
2235         return ns;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * Return accounted runtime for the task.
2240  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2241  * pending runtime that have not been accounted yet.
2242  */
2243 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2244 {
2245         unsigned long flags;
2246         struct rq *rq;
2247         u64 ns = 0;
2248
2249         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2250         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2251         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2252
2253         return ns;
2254 }
2255
2256 /*
2257  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2258  * We call it with interrupts disabled.
2259  */
2260 void scheduler_tick(void)
2261 {
2262         int cpu = smp_processor_id();
2263         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2264         struct task_struct *curr = rq->curr;
2265
2266         sched_clock_tick();
2267
2268         raw_spin_lock(&rq->lock);
2269         update_rq_clock(rq);
2270         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2271         update_cpu_load_active(rq);
2272         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2273
2274         perf_event_task_tick();
2275
2276 #ifdef CONFIG_SMP
2277         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2278         trigger_load_balance(rq, cpu);
2279 #endif
2280         rq_last_tick_reset(rq);
2281 }
2282
2283 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2284 /**
2285  * scheduler_tick_max_deferment
2286  *
2287  * Keep at least one tick per second when a single
2288  * active task is running because the scheduler doesn't
2289  * yet completely support full dynticks environment.
2290  *
2291  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2292  * balancing, etc... continue to move forward, even
2293  * with a very low granularity.
2294  *
2295  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2296  */
2297 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2298 {
2299         struct rq *rq = this_rq();
2300         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2301
2302         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2303
2304         if (time_before_eq(next, now))
2305                 return 0;
2306
2307         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2308 }
2309 #endif
2310
2311 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2312 {
2313         if (in_lock_functions(addr)) {
2314                 addr = CALLER_ADDR2;
2315                 if (in_lock_functions(addr))
2316                         addr = CALLER_ADDR3;
2317         }
2318         return addr;
2319 }
2320
2321 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2322                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2323
2324 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2325 {
2326 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2327         /*
2328          * Underflow?
2329          */
2330         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2331                 return;
2332 #endif
2333         __preempt_count_add(val);
2334 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2335         /*
2336          * Spinlock count overflowing soon?
2337          */
2338         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2339                                 PREEMPT_MASK - 10);
2340 #endif
2341         if (preempt_count() == val)
2342                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2343 }
2344 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2345
2346 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2347 {
2348 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2349         /*
2350          * Underflow?
2351          */
2352         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2353                 return;
2354         /*
2355          * Is the spinlock portion underflowing?
2356          */
2357         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2358                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2359                 return;
2360 #endif
2361
2362         if (preempt_count() == val)
2363                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2364         __preempt_count_sub(val);
2365 }
2366 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2367
2368 #endif
2369
2370 /*
2371  * Print scheduling while atomic bug:
2372  */
2373 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2374 {
2375         if (oops_in_progress)
2376                 return;
2377
2378         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2379                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2380
2381         debug_show_held_locks(prev);
2382         print_modules();
2383         if (irqs_disabled())
2384                 print_irqtrace_events(prev);
2385         dump_stack();
2386         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2387 }
2388
2389 /*
2390  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2391  */
2392 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2393 {
2394         /*
2395          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2396          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2397          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2398          */
2399         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2400                 __schedule_bug(prev);
2401         rcu_sleep_check();
2402
2403         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2404
2405         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2406 }
2407
2408 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2409 {
2410         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2411                 update_rq_clock(rq);
2412         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2413 }
2414
2415 /*
2416  * Pick up the highest-prio task:
2417  */
2418 static inline struct task_struct *
2419 pick_next_task(struct rq *rq)
2420 {
2421         const struct sched_class *class;
2422         struct task_struct *p;
2423
2424         /*
2425          * Optimization: we know that if all tasks are in
2426          * the fair class we can call that function directly:
2427          */
2428         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2429                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2430                 if (likely(p))
2431                         return p;
2432         }
2433
2434         for_each_class(class) {
2435                 p = class->pick_next_task(rq);
2436                 if (p)
2437                         return p;
2438         }
2439
2440         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2441 }
2442
2443 /*
2444  * __schedule() is the main scheduler function.
2445  *
2446  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2447  *
2448  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2449  *
2450  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2451  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2452  *
2453  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2454  *      interrupt handler scheduler_tick().
2455  *
2456  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2457  *      task to the run-queue and that's it.
2458  *
2459  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2460  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2461  *      called on the nearest possible occasion:
2462  *
2463  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2464  *
2465  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2466  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2467  *           spin_unlock()!)
2468  *
2469  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2470  *           preemptible context
2471  *
2472  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2473  *         then at the next:
2474  *
2475  *          - cond_resched() call
2476  *          - explicit schedule() call
2477  *          - return from syscall or exception to user-space
2478  *          - return from interrupt-handler to user-space
2479  */
2480 static void __sched __schedule(void)
2481 {
2482         struct task_struct *prev, *next;
2483         unsigned long *switch_count;
2484         struct rq *rq;
2485         int cpu;
2486
2487 need_resched:
2488         preempt_disable();
2489         cpu = smp_processor_id();
2490         rq = cpu_rq(cpu);
2491         rcu_note_context_switch(cpu);
2492         prev = rq->curr;
2493
2494         schedule_debug(prev);
2495
2496         if (sched_feat(HRTICK))
2497                 hrtick_clear(rq);
2498
2499         /*
2500          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2501          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2502          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2503          */
2504         smp_mb__before_spinlock();
2505         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2506
2507         switch_count = &prev->nivcsw;
2508         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2509                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2510                         prev->state = TASK_RUNNING;
2511                 } else {
2512                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2513                         prev->on_rq = 0;
2514
2515                         /*
2516                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2517                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2518                          * concurrency.
2519                          */
2520                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2521                                 struct task_struct *to_wakeup;
2522
2523                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2524                                 if (to_wakeup)
2525                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2526                         }
2527                 }
2528                 switch_count = &prev->nvcsw;
2529         }
2530
2531         pre_schedule(rq, prev);
2532
2533         if (unlikely(!rq->nr_running))
2534                 idle_balance(cpu, rq);
2535
2536         put_prev_task(rq, prev);
2537         next = pick_next_task(rq);
2538         clear_tsk_need_resched(prev);
2539         clear_preempt_need_resched();
2540         rq->skip_clock_update = 0;
2541
2542         if (likely(prev != next)) {
2543                 rq->nr_switches++;
2544                 rq->curr = next;
2545                 ++*switch_count;
2546
2547                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2548                 /*
2549                  * The context switch have flipped the stack from under us
2550                  * and restored the local variables which were saved when
2551                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2552                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2553                  */
2554                 cpu = smp_processor_id();
2555                 rq = cpu_rq(cpu);
2556         } else
2557                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2558
2559         post_schedule(rq);
2560
2561         sched_preempt_enable_no_resched();
2562         if (need_resched())
2563                 goto need_resched;
2564 }
2565
2566 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2567 {
2568         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2569                 return;
2570         /*
2571          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2572          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2573          */
2574         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2575                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2576 }
2577
2578 asmlinkage void __sched schedule(void)
2579 {
2580         struct task_struct *tsk = current;
2581
2582         sched_submit_work(tsk);
2583         __schedule();
2584 }
2585 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2586
2587 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2588 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2589 {
2590         /*
2591          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2592          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2593          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2594          * we find a better solution.
2595          */
2596         user_exit();
2597         schedule();
2598         user_enter();
2599 }
2600 #endif
2601
2602 /**
2603  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2604  *
2605  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2606  */
2607 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2608 {
2609         sched_preempt_enable_no_resched();
2610         schedule();
2611         preempt_disable();
2612 }
2613
2614 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2615 /*
2616  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2617  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2618  * occur there and call schedule directly.
2619  */
2620 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2621 {
2622         /*
2623          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2624          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2625          */
2626         if (likely(!preemptible()))
2627                 return;
2628
2629         do {
2630                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2631                 __schedule();
2632                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2633
2634                 /*
2635                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2636                  * between schedule and now.
2637                  */
2638                 barrier();
2639         } while (need_resched());
2640 }
2641 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2642
2643 /*
2644  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2645  * off of irq context.
2646  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2647  * protect us against recursive calling from irq.
2648  */
2649 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2650 {
2651         enum ctx_state prev_state;
2652
2653         /* Catch callers which need to be fixed */
2654         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2655
2656         prev_state = exception_enter();
2657
2658         do {
2659                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2660                 local_irq_enable();
2661                 __schedule();
2662                 local_irq_disable();
2663                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2664
2665                 /*
2666                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2667                  * between schedule and now.
2668                  */
2669                 barrier();
2670         } while (need_resched());
2671
2672         exception_exit(prev_state);
2673 }
2674
2675 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2676
2677 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2678                           void *key)
2679 {
2680         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2681 }
2682 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2683
2684 /*
2685  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
2686  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
2687  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
2688  *
2689  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
2690  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
2691  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
2692  */
2693 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2694                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
2695 {
2696         wait_queue_t *curr, *next;
2697
2698         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
2699                 unsigned flags = curr->flags;
2700
2701                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
2702                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
2703                         break;
2704         }
2705 }
2706
2707 /**
2708  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
2709  * @q: the waitqueue
2710  * @mode: which threads
2711  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2712  * @key: is directly passed to the wakeup function
2713  *
2714  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2715  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2716  */
2717 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2718                         int nr_exclusive, void *key)
2719 {
2720         unsigned long flags;
2721
2722         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2723         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
2724         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2725 }
2726 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
2727
2728 /*
2729  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
2730  */
2731 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
2732 {
2733         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
2734 }
2735 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
2736
2737 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
2738 {
2739         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
2740 }
2741 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
2742
2743 /**
2744  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
2745  * @q: the waitqueue
2746  * @mode: which threads
2747  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2748  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
2749  *
2750  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
2751  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
2752  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
2753  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
2754  *
2755  * On UP it can prevent extra preemption.
2756  *
2757  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2758  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2759  */
2760 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2761                         int nr_exclusive, void *key)
2762 {
2763         unsigned long flags;
2764         int wake_flags = WF_SYNC;
2765
2766         if (unlikely(!q))
2767                 return;
2768
2769         if (unlikely(nr_exclusive != 1))
2770                 wake_flags = 0;
2771
2772         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2773         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
2774         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2775 }
2776 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
2777
2778 /*
2779  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
2780  */
2781 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
2782 {
2783         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
2784 }
2785 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
2786
2787 /**
2788  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
2789  * @x:  holds the state of this particular completion
2790  *
2791  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
2792  * awakened in the same order in which they were queued.
2793  *
2794  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
2795  *
2796  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2797  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2798  */
2799 void complete(struct completion *x)
2800 {
2801         unsigned long flags;
2802
2803         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2804         x->done++;
2805         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
2806         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2807 }
2808 EXPORT_SYMBOL(complete);
2809
2810 /**
2811  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
2812  * @x:  holds the state of this particular completion
2813  *
2814  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
2815  *
2816  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2817  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2818  */
2819 void complete_all(struct completion *x)
2820 {
2821         unsigned long flags;
2822
2823         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2824         x->done += UINT_MAX/2;
2825         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
2826         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2827 }
2828 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
2829
2830 static inline long __sched
2831 do_wait_for_common(struct completion *x,
2832                    long (*action)(long), long timeout, int state)
2833 {
2834         if (!x->done) {
2835                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2836
2837                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
2838                 do {
2839                         if (signal_pending_state(state, current)) {
2840                                 timeout = -ERESTARTSYS;
2841                                 break;
2842                         }
2843                         __set_current_state(state);
2844                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2845                         timeout = action(timeout);
2846                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2847                 } while (!x->done && timeout);
2848                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
2849                 if (!x->done)
2850                         return timeout;
2851         }
2852         x->done--;
2853         return timeout ?: 1;
2854 }
2855
2856 static inline long __sched
2857 __wait_for_common(struct completion *x,
2858                   long (*action)(long), long timeout, int state)
2859 {
2860         might_sleep();
2861
2862         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2863         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
2864         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2865         return timeout;
2866 }
2867
2868 static long __sched
2869 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
2870 {
2871         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
2872 }
2873
2874 static long __sched
2875 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
2876 {
2877         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
2878 }
2879
2880 /**
2881  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
2882  * @x:  holds the state of this particular completion
2883  *
2884  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2885  * interruptible and there is no timeout.
2886  *
2887  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
2888  * and interrupt capability. Also see complete().
2889  */
2890 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
2891 {
2892         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2893 }
2894 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
2895
2896 /**
2897  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2898  * @x:  holds the state of this particular completion
2899  * @timeout:  timeout value in jiffies
2900  *
2901  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2902  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2903  * interruptible.
2904  *
2905  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2906  * till timeout) if completed.
2907  */
2908 unsigned long __sched
2909 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2910 {
2911         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2912 }
2913 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
2914
2915 /**
2916  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
2917  * @x:  holds the state of this particular completion
2918  *
2919  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2920  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
2921  * for IO.
2922  */
2923 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
2924 {
2925         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2926 }
2927 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
2928
2929 /**
2930  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2931  * @x:  holds the state of this particular completion
2932  * @timeout:  timeout value in jiffies
2933  *
2934  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2935  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2936  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
2937  *
2938  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2939  * till timeout) if completed.
2940  */
2941 unsigned long __sched
2942 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2943 {
2944         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2945 }
2946 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
2947
2948 /**
2949  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
2950  * @x:  holds the state of this particular completion
2951  *
2952  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
2953  * interruptible.
2954  *
2955  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2956  */
2957 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
2958 {
2959         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
2960         if (t == -ERESTARTSYS)
2961                 return t;
2962         return 0;
2963 }
2964 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
2965
2966 /**
2967  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
2968  * @x:  holds the state of this particular completion
2969  * @timeout:  timeout value in jiffies
2970  *
2971  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2972  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
2973  *
2974  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2975  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2976  */
2977 long __sched
2978 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
2979                                           unsigned long timeout)
2980 {
2981         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
2982 }
2983 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
2984
2985 /**
2986  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
2987  * @x:  holds the state of this particular completion
2988  *
2989  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
2990  * interrupted by a kill signal.
2991  *
2992  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2993  */
2994 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
2995 {
2996         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
2997         if (t == -ERESTARTSYS)
2998                 return t;
2999         return 0;
3000 }
3001 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3002
3003 /**
3004  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3005  * @x:  holds the state of this particular completion
3006  * @timeout:  timeout value in jiffies
3007  *
3008  * This waits for either a completion of a specific task to be
3009  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3010  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3011  *
3012  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
3013  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
3014  */
3015 long __sched
3016 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3017                                      unsigned long timeout)
3018 {
3019         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3020 }
3021 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3022
3023 /**
3024  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3025  *      @x:     completion structure
3026  *
3027  *      Return: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3028  *               1 if a decrement succeeded.
3029  *
3030  *      If a completion is being used as a counting completion,
3031  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3032  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3033  *      is protecting is not available.
3034  */
3035 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3036 {
3037         unsigned long flags;
3038         int ret = 1;
3039
3040         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3041         if (!x->done)
3042                 ret = 0;
3043         else
3044                 x->done--;
3045         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3046         return ret;
3047 }
3048 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3049
3050 /**
3051  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3052  *      @x:     completion structure
3053  *
3054  *      Return: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3055  *               1 if there are no waiters.
3056  *
3057  */
3058 bool completion_done(struct completion *x)
3059 {
3060         unsigned long flags;
3061         int ret = 1;
3062
3063         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3064         if (!x->done)
3065                 ret = 0;
3066         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3067         return ret;
3068 }
3069 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3070
3071 static long __sched
3072 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3073 {
3074         unsigned long flags;
3075         wait_queue_t wait;
3076
3077         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3078
3079         __set_current_state(state);
3080
3081         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3082         __add_wait_queue(q, &wait);
3083         spin_unlock(&q->lock);
3084         timeout = schedule_timeout(timeout);
3085         spin_lock_irq(&q->lock);
3086         __remove_wait_queue(q, &wait);
3087         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3088
3089         return timeout;
3090 }
3091
3092 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3093 {
3094         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3095 }
3096 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3097
3098 long __sched
3099 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3100 {
3101         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3102 }
3103 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3104
3105 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3106 {
3107         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3108 }
3109 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3110
3111 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3112 {
3113         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3114 }
3115 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3116
3117 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3118
3119 /*
3120  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3121  * @p: task
3122  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3123  *
3124  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3125  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3126  *
3127  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3128  */
3129 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3130 {
3131         int oldprio, on_rq, running;
3132         struct rq *rq;
3133         const struct sched_class *prev_class;
3134
3135         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3136
3137         rq = __task_rq_lock(p);
3138
3139         /*
3140          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3141          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3142          *
3143          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3144          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3145          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3146          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3147          * with interrupts disabled and will complete the lock
3148          * protected section without being interrupted. So there is no
3149          * real need to boost.
3150          */
3151         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3152                 WARN_ON(p != rq->curr);
3153                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3154                 goto out_unlock;
3155         }
3156
3157         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3158         oldprio = p->prio;
3159         prev_class = p->sched_class;
3160         on_rq = p->on_rq;
3161         running = task_current(rq, p);
3162         if (on_rq)
3163                 dequeue_task(rq, p, 0);
3164         if (running)
3165                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3166
3167         if (rt_prio(prio))
3168                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3169         else
3170                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3171
3172         p->prio = prio;
3173
3174         if (running)
3175                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3176         if (on_rq)
3177                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3178
3179         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3180 out_unlock:
3181         __task_rq_unlock(rq);
3182 }
3183 #endif
3184 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3185 {
3186         int old_prio, delta, on_rq;
3187         unsigned long flags;
3188         struct rq *rq;
3189
3190         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3191                 return;
3192         /*
3193          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3194          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3195          */
3196         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3197         /*
3198          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3199          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3200          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3201          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3202          */
3203         if (task_has_rt_policy(p)) {
3204                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3205                 goto out_unlock;
3206         }
3207         on_rq = p->on_rq;
3208         if (on_rq)
3209                 dequeue_task(rq, p, 0);
3210
3211         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3212         set_load_weight(p);
3213         old_prio = p->prio;
3214         p->prio = effective_prio(p);
3215         delta = p->prio - old_prio;
3216
3217         if (on_rq) {
3218                 enqueue_task(rq, p, 0);
3219                 /*
3220                  * If the task increased its priority or is running and
3221                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3222                  */
3223                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3224                         resched_task(rq->curr);
3225         }
3226 out_unlock:
3227         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3228 }
3229 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3230
3231 /*
3232  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3233  * @p: task
3234  * @nice: nice value
3235  */
3236 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3237 {
3238         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3239         int nice_rlim = 20 - nice;
3240
3241         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3242                 capable(CAP_SYS_NICE));
3243 }
3244
3245 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3246
3247 /*
3248  * sys_nice - change the priority of the current process.
3249  * @increment: priority increment
3250  *
3251  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3252  * does similar things.
3253  */
3254 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3255 {
3256         long nice, retval;
3257
3258         /*
3259          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3260          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3261          * and we have a single winner.
3262          */
3263         if (increment < -40)
3264                 increment = -40;
3265         if (increment > 40)
3266                 increment = 40;
3267
3268         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3269         if (nice < -20)
3270                 nice = -20;
3271         if (nice > 19)
3272                 nice = 19;
3273
3274         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3275                 return -EPERM;
3276
3277         retval = security_task_setnice(current, nice);
3278         if (retval)
3279                 return retval;
3280
3281         set_user_nice(current, nice);
3282         return 0;
3283 }
3284
3285 #endif
3286
3287 /**
3288  * task_prio - return the priority value of a given task.
3289  * @p: the task in question.
3290  *
3291  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3292  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3293  * around 0, value goes from -16 to +15.
3294  */
3295 int task_prio(const struct task_struct *p)
3296 {
3297         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3298 }
3299
3300 /**
3301  * task_nice - return the nice value of a given task.
3302  * @p: the task in question.
3303  *
3304  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3305  */
3306 int task_nice(const struct task_struct *p)
3307 {
3308         return TASK_NICE(p);
3309 }
3310 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3311
3312 /**
3313  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3314  * @cpu: the processor in question.
3315  *
3316  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3317  */
3318 int idle_cpu(int cpu)
3319 {
3320         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3321
3322         if (rq->curr != rq->idle)
3323                 return 0;
3324
3325         if (rq->nr_running)
3326                 return 0;
3327
3328 #ifdef CONFIG_SMP
3329         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3330                 return 0;
3331 #endif
3332
3333         return 1;
3334 }
3335
3336 /**
3337  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3338  * @cpu: the processor in question.
3339  *
3340  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3341  */
3342 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3343 {
3344         return cpu_rq(cpu)->idle;
3345 }
3346
3347 /**
3348  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3349  * @pid: the pid in question.
3350  *
3351  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3352  */
3353 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3354 {
3355         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3356 }
3357
3358 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3359 static void
3360 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3361 {
3362         p->policy = policy;
3363         p->rt_priority = prio;
3364         p->normal_prio = normal_prio(p);
3365         /* we are holding p->pi_lock already */
3366         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3367         if (rt_prio(p->prio))
3368                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3369         else
3370                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3371         set_load_weight(p);
3372 }
3373
3374 /*
3375  * check the target process has a UID that matches the current process's
3376  */
3377 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3378 {
3379         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3380         bool match;
3381
3382         rcu_read_lock();
3383         pcred = __task_cred(p);
3384         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3385                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3386         rcu_read_unlock();
3387         return match;
3388 }
3389
3390 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3391                                 const struct sched_param *param, bool user)
3392 {
3393         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3394         unsigned long flags;
3395         const struct sched_class *prev_class;
3396         struct rq *rq;
3397         int reset_on_fork;
3398
3399         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3400         BUG_ON(in_interrupt());
3401 recheck:
3402         /* double check policy once rq lock held */
3403         if (policy < 0) {
3404                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3405                 policy = oldpolicy = p->policy;
3406         } else {
3407                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3408                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3409
3410                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3411                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3412                                 policy != SCHED_IDLE)
3413                         return -EINVAL;
3414         }
3415
3416         /*
3417          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3418          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3419          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3420          */
3421         if (param->sched_priority < 0 ||
3422             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3423             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3424                 return -EINVAL;
3425         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3426                 return -EINVAL;
3427
3428         /*
3429          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3430          */
3431         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3432                 if (rt_policy(policy)) {
3433                         unsigned long rlim_rtprio =
3434                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3435
3436                         /* can't set/change the rt policy */
3437                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3438                                 return -EPERM;
3439
3440                         /* can't increase priority */
3441                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3442                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3443                                 return -EPERM;
3444                 }
3445
3446                 /*
3447                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3448                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3449                  */
3450                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3451                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3452                                 return -EPERM;
3453                 }
3454
3455                 /* can't change other user's priorities */
3456                 if (!check_same_owner(p))
3457                         return -EPERM;
3458
3459                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3460                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3461                         return -EPERM;
3462         }
3463
3464         if (user) {
3465                 retval = security_task_setscheduler(p);
3466                 if (retval)
3467                         return retval;
3468         }
3469
3470         /*
3471          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3472          * changing the priority of the task:
3473          *
3474          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3475          * runqueue lock must be held.
3476          */
3477         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3478
3479         /*
3480          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3481          */
3482         if (p == rq->stop) {
3483                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3484                 return -EINVAL;
3485         }
3486
3487         /*
3488          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3489          */
3490         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3491                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3492                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3493                 return 0;
3494         }
3495
3496 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3497         if (user) {
3498                 /*
3499                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3500                  * assigned.
3501                  */
3502                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3503                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3504                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3505                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3506                         return -EPERM;
3507                 }
3508         }
3509 #endif
3510
3511         /* recheck policy now with rq lock held */
3512         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3513                 policy = oldpolicy = -1;
3514                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3515                 goto recheck;
3516         }
3517         on_rq = p->on_rq;
3518         running = task_current(rq, p);
3519         if (on_rq)
3520                 dequeue_task(rq, p, 0);
3521         if (running)
3522                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3523
3524         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3525
3526         oldprio = p->prio;
3527         prev_class = p->sched_class;
3528         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3529
3530         if (running)
3531                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3532         if (on_rq)
3533                 enqueue_task(rq, p, 0);
3534
3535         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3536         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3537
3538         rt_mutex_adjust_pi(p);
3539
3540         return 0;
3541 }
3542
3543 /**
3544  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3545  * @p: the task in question.
3546  * @policy: new policy.
3547  * @param: structure containing the new RT priority.
3548  *
3549  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3550  *
3551  * NOTE that the task may be already dead.
3552  */
3553 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3554                        const struct sched_param *param)
3555 {
3556         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3557 }
3558 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3559
3560 /**
3561  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3562  * @p: the task in question.
3563  * @policy: new policy.
3564  * @param: structure containing the new RT priority.
3565  *
3566  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3567  * current context has permission.  For example, this is needed in
3568  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3569  * but our caller might not have that capability.
3570  *
3571  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3572  */
3573 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3574                                const struct sched_param *param)
3575 {
3576         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3577 }
3578
3579 static int
3580 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3581 {
3582         struct sched_param lparam;
3583         struct task_struct *p;
3584         int retval;
3585
3586         if (!param || pid < 0)
3587                 return -EINVAL;
3588         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3589                 return -EFAULT;
3590
3591         rcu_read_lock();
3592         retval = -ESRCH;
3593         p = find_process_by_pid(pid);
3594         if (p != NULL)
3595                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3596         rcu_read_unlock();
3597
3598         return retval;
3599 }
3600
3601 /**
3602  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3603  * @pid: the pid in question.
3604  * @policy: new policy.
3605  * @param: structure containing the new RT priority.
3606  *
3607  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3608  */
3609 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3610                 struct sched_param __user *, param)
3611 {
3612         /* negative values for policy are not valid */
3613         if (policy < 0)
3614                 return -EINVAL;
3615
3616         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3617 }
3618
3619 /**
3620  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3621  * @pid: the pid in question.
3622  * @param: structure containing the new RT priority.
3623  *
3624  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3625  */
3626 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3627 {
3628         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3629 }
3630
3631 /**
3632  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3633  * @pid: the pid in question.
3634  *
3635  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3636  * code.
3637  */
3638 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3639 {
3640         struct task_struct *p;
3641         int retval;
3642
3643         if (pid < 0)
3644                 return -EINVAL;
3645
3646         retval = -ESRCH;
3647         rcu_read_lock();
3648         p = find_process_by_pid(pid);
3649         if (p) {
3650                 retval = security_task_getscheduler(p);
3651                 if (!retval)
3652                         retval = p->policy
3653                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3654         }
3655         rcu_read_unlock();
3656         return retval;
3657 }
3658
3659 /**
3660  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3661  * @pid: the pid in question.
3662  * @param: structure containing the RT priority.
3663  *
3664  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3665  * code.
3666  */
3667 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3668 {
3669         struct sched_param lp;
3670         struct task_struct *p;
3671         int retval;
3672
3673         if (!param || pid < 0)
3674                 return -EINVAL;
3675
3676         rcu_read_lock();
3677         p = find_process_by_pid(pid);
3678         retval = -ESRCH;
3679         if (!p)
3680                 goto out_unlock;
3681
3682         retval = security_task_getscheduler(p);
3683         if (retval)
3684                 goto out_unlock;
3685
3686         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3687         rcu_read_unlock();
3688
3689         /*
3690          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3691          */
3692         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3693
3694         return retval;
3695
3696 out_unlock:
3697         rcu_read_unlock();
3698         return retval;
3699 }
3700
3701 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3702 {
3703         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3704         struct task_struct *p;
3705         int retval;
3706
3707         get_online_cpus();
3708         rcu_read_lock();
3709
3710         p = find_process_by_pid(pid);
3711         if (!p) {
3712                 rcu_read_unlock();
3713                 put_online_cpus();
3714                 return -ESRCH;
3715         }
3716
3717         /* Prevent p going away */
3718         get_task_struct(p);
3719         rcu_read_unlock();
3720
3721         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3722                 retval = -EINVAL;
3723                 goto out_put_task;
3724         }
3725         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3726                 retval = -ENOMEM;
3727                 goto out_put_task;
3728         }
3729         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3730                 retval = -ENOMEM;
3731                 goto out_free_cpus_allowed;
3732         }
3733         retval = -EPERM;
3734         if (!check_same_owner(p)) {
3735                 rcu_read_lock();
3736                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3737                         rcu_read_unlock();
3738                         goto out_unlock;
3739                 }
3740                 rcu_read_unlock();
3741         }
3742
3743         retval = security_task_setscheduler(p);
3744         if (retval)
3745                 goto out_unlock;
3746
3747         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3748         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3749 again:
3750         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3751
3752         if (!retval) {
3753                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3754                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3755                         /*
3756                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3757                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3758                          * cpuset's cpus_allowed
3759                          */
3760                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3761                         goto again;
3762                 }
3763         }
3764 out_unlock:
3765         free_cpumask_var(new_mask);
3766 out_free_cpus_allowed:
3767         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3768 out_put_task:
3769         put_task_struct(p);
3770         put_online_cpus();
3771         return retval;
3772 }
3773
3774 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3775                              struct cpumask *new_mask)
3776 {
3777         if (len < cpumask_size())
3778                 cpumask_clear(new_mask);
3779         else if (len > cpumask_size())
3780                 len = cpumask_size();
3781
3782         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3783 }
3784
3785 /**
3786  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3787  * @pid: pid of the process
3788  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3789  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3790  *
3791  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3792  */
3793 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3794                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3795 {
3796         cpumask_var_t new_mask;
3797         int retval;
3798
3799         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3800                 return -ENOMEM;
3801
3802         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3803         if (retval == 0)
3804                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3805         free_cpumask_var(new_mask);
3806         return retval;
3807 }
3808
3809 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3810 {
3811         struct task_struct *p;
3812         unsigned long flags;
3813         int retval;
3814
3815         get_online_cpus();
3816         rcu_read_lock();
3817
3818         retval = -ESRCH;
3819         p = find_process_by_pid(pid);
3820         if (!p)
3821                 goto out_unlock;
3822
3823         retval = security_task_getscheduler(p);
3824         if (retval)
3825                 goto out_unlock;
3826
3827         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3828         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
3829         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3830
3831 out_unlock:
3832         rcu_read_unlock();
3833         put_online_cpus();
3834
3835         return retval;
3836 }
3837
3838 /**
3839  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3840  * @pid: pid of the process
3841  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3842  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3843  *
3844  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3845  */
3846 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3847                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3848 {
3849         int ret;
3850         cpumask_var_t mask;
3851
3852         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3853                 return -EINVAL;
3854         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3855                 return -EINVAL;
3856
3857         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3858                 return -ENOMEM;
3859
3860         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3861         if (ret == 0) {
3862                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3863
3864                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3865                         ret = -EFAULT;
3866                 else
3867                         ret = retlen;
3868         }
3869         free_cpumask_var(mask);
3870
3871         return ret;
3872 }
3873
3874 /**
3875  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3876  *
3877  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3878  * other threads running on this CPU then this function will return.
3879  *
3880  * Return: 0.
3881  */
3882 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
3883 {
3884         struct rq *rq = this_rq_lock();
3885
3886         schedstat_inc(rq, yld_count);
3887         current->sched_class->yield_task(rq);
3888
3889         /*
3890          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
3891          * no need to preempt or enable interrupts:
3892          */
3893         __release(rq->lock);
3894         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3895         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
3896         sched_preempt_enable_no_resched();
3897
3898         schedule();
3899
3900         return 0;
3901 }
3902
3903 static void __cond_resched(void)
3904 {
3905         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
3906         __schedule();
3907         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
3908 }
3909
3910 int __sched _cond_resched(void)
3911 {
3912         if (should_resched()) {
3913                 __cond_resched();
3914                 return 1;
3915         }
3916         return 0;
3917 }
3918 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
3919
3920 /*
3921  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
3922  * call schedule, and on return reacquire the lock.
3923  *
3924  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
3925  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
3926  * spin_unlock(), once by hand).
3927  */
3928 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
3929 {
3930         int resched = should_resched();
3931         int ret = 0;
3932
3933         lockdep_assert_held(lock);
3934
3935         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
3936                 spin_unlock(lock);
3937                 if (resched)
3938                         __cond_resched();
3939                 else
3940                         cpu_relax();
3941                 ret = 1;
3942                 spin_lock(lock);
3943         }
3944         return ret;
3945 }
3946 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
3947
3948 int __sched __cond_resched_softirq(void)
3949 {
3950         BUG_ON(!in_softirq());
3951
3952         if (should_resched()) {
3953                 local_bh_enable();
3954                 __cond_resched();
3955                 local_bh_disable();
3956                 return 1;
3957         }
3958         return 0;
3959 }
3960 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
3961
3962 /**
3963  * yield - yield the current processor to other threads.
3964  *
3965  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
3966  *
3967  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
3968  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
3969  * it, its already broken.
3970  *
3971  * Typical broken usage is:
3972  *
3973  * while (!event)
3974  *      yield();
3975  *
3976  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
3977  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
3978  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
3979  *
3980  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
3981  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
3982  * If you still want to use yield(), do not!
3983  */
3984 void __sched yield(void)
3985 {
3986         set_current_state(TASK_RUNNING);
3987         sys_sched_yield();
3988 }
3989 EXPORT_SYMBOL(yield);
3990
3991 /**
3992  * yield_to - yield the current processor to another thread in
3993  * your thread group, or accelerate that thread toward the
3994  * processor it's on.
3995  * @p: target task
3996  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
3997  *
3998  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
3999  * can't go away on us before we can do any checks.
4000  *
4001  * Return:
4002  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4003  *      false (0) if we failed to boost the target.
4004  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4005  */
4006 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4007 {
4008         struct task_struct *curr = current;
4009         struct rq *rq, *p_rq;
4010         unsigned long flags;
4011         int yielded = 0;
4012
4013         local_irq_save(flags);
4014         rq = this_rq();
4015
4016 again:
4017         p_rq = task_rq(p);
4018         /*
4019          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4020          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4021          */
4022         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4023                 yielded = -ESRCH;
4024                 goto out_irq;
4025         }
4026
4027         double_rq_lock(rq, p_rq);
4028         while (task_rq(p) != p_rq) {
4029                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4030                 goto again;
4031         }
4032
4033         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4034                 goto out_unlock;
4035
4036         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4037                 goto out_unlock;
4038
4039         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4040                 goto out_unlock;
4041
4042         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4043         if (yielded) {
4044                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4045                 /*
4046                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4047                  * fairness.
4048                  */
4049                 if (preempt && rq != p_rq)
4050                         resched_task(p_rq->curr);
4051         }
4052
4053 out_unlock:
4054         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4055 out_irq:
4056         local_irq_restore(flags);
4057
4058         if (yielded > 0)
4059                 schedule();
4060
4061         return yielded;
4062 }
4063 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4064
4065 /*
4066  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4067  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4068  */
4069 void __sched io_schedule(void)
4070 {
4071         struct rq *rq = raw_rq();
4072
4073         delayacct_blkio_start();
4074         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4075         blk_flush_plug(current);
4076         current->in_iowait = 1;
4077         schedule();
4078         current->in_iowait = 0;
4079         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4080         delayacct_blkio_end();
4081 }
4082 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4083
4084 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4085 {
4086         struct rq *rq = raw_rq();
4087         long ret;
4088
4089         delayacct_blkio_start();
4090         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4091         blk_flush_plug(current);
4092         current->in_iowait = 1;
4093         ret = schedule_timeout(timeout);
4094         current->in_iowait = 0;
4095         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4096         delayacct_blkio_end();
4097         return ret;
4098 }
4099
4100 /**
4101  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4102  * @policy: scheduling class.
4103  *
4104  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4105  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4106  * On failure, a negative error code is returned.
4107  */
4108 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4109 {
4110         int ret = -EINVAL;
4111
4112         switch (policy) {
4113         case SCHED_FIFO:
4114         case SCHED_RR:
4115                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4116                 break;
4117         case SCHED_NORMAL:
4118         case SCHED_BATCH:
4119         case SCHED_IDLE:
4120                 ret = 0;
4121                 break;
4122         }
4123         return ret;
4124 }
4125
4126 /**
4127  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4128  * @policy: scheduling class.
4129  *
4130  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4131  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4132  * On failure, a negative error code is returned.
4133  */
4134 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4135 {
4136         int ret = -EINVAL;
4137
4138         switch (policy) {
4139         case SCHED_FIFO:
4140         case SCHED_RR:
4141                 ret = 1;
4142                 break;
4143         case SCHED_NORMAL:
4144         case SCHED_BATCH:
4145         case SCHED_IDLE:
4146                 ret = 0;
4147         }
4148         return ret;
4149 }
4150
4151 /**
4152  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4153  * @pid: pid of the process.
4154  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4155  *
4156  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4157  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4158  *
4159  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4160  * an error code.
4161  */
4162 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4163                 struct timespec __user *, interval)
4164 {
4165         struct task_struct *p;
4166         unsigned int time_slice;
4167         unsigned long flags;
4168         struct rq *rq;
4169         int retval;
4170         struct timespec t;
4171
4172         if (pid < 0)
4173                 return -EINVAL;
4174
4175         retval = -ESRCH;
4176         rcu_read_lock();
4177         p = find_process_by_pid(pid);
4178         if (!p)
4179                 goto out_unlock;
4180
4181         retval = security_task_getscheduler(p);
4182         if (retval)
4183                 goto out_unlock;
4184
4185         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4186         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4187         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4188
4189         rcu_read_unlock();
4190         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4191         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4192         return retval;
4193
4194 out_unlock:
4195         rcu_read_unlock();
4196         return retval;
4197 }
4198
4199 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4200
4201 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4202 {
4203         unsigned long free = 0;
4204         int ppid;
4205         unsigned state;
4206
4207         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4208         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4209                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4210 #if BITS_PER_LONG == 32
4211         if (state == TASK_RUNNING)
4212                 printk(KERN_CONT " running  ");
4213         else
4214                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4215 #else
4216         if (state == TASK_RUNNING)
4217                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4218         else
4219                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4220 #endif
4221 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4222         free = stack_not_used(p);
4223 #endif
4224         rcu_read_lock();
4225         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4226         rcu_read_unlock();
4227         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4228                 task_pid_nr(p), ppid,
4229                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4230
4231         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4232         show_stack(p, NULL);
4233 }
4234
4235 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4236 {
4237         struct task_struct *g, *p;
4238
4239 #if BITS_PER_LONG == 32
4240         printk(KERN_INFO
4241                 "  task                PC stack   pid father\n");
4242 #else
4243         printk(KERN_INFO
4244                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4245 #endif
4246         rcu_read_lock();
4247         do_each_thread(g, p) {
4248                 /*
4249                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4250                  * console might take a lot of time:
4251                  */
4252                 touch_nmi_watchdog();
4253                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4254                         sched_show_task(p);
4255         } while_each_thread(g, p);
4256
4257         touch_all_softlockup_watchdogs();
4258
4259 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4260         sysrq_sched_debug_show();
4261 #endif
4262         rcu_read_unlock();
4263         /*
4264          * Only show locks if all tasks are dumped:
4265          */
4266         if (!state_filter)
4267                 debug_show_all_locks();
4268 }
4269
4270 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4271 {
4272         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4273 }
4274
4275 /**
4276  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4277  * @idle: task in question
4278  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4279  *
4280  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4281  * flag, to make booting more robust.
4282  */
4283 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4284 {
4285         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4286         unsigned long flags;
4287
4288         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4289
4290         __sched_fork(idle);
4291         idle->state = TASK_RUNNING;
4292         idle->se.exec_start = sched_clock();
4293
4294         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4295         /*
4296          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4297          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4298          * lockdep check in task_group() will fail.
4299          *
4300          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4301          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4302          *
4303          * Silence PROVE_RCU
4304          */
4305         rcu_read_lock();
4306         __set_task_cpu(idle, cpu);
4307         rcu_read_unlock();
4308
4309         rq->curr = rq->idle = idle;
4310 #if defined(CONFIG_SMP)
4311         idle->on_cpu = 1;
4312 #endif
4313         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4314
4315         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4316         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4317
4318         /*
4319          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4320          */
4321         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4322         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4323         vtime_init_idle(idle, cpu);
4324 #if defined(CONFIG_SMP)
4325         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4326 #endif
4327 }
4328
4329 #ifdef CONFIG_SMP
4330 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4331 {
4332         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4333                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4334
4335         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4336         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4337 }
4338
4339 /*
4340  * This is how migration works:
4341  *
4342  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4343  *    stop_one_cpu().
4344  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4345  *    off the CPU)
4346  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4347  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4348  *    it and puts it into the right queue.
4349  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4350  *    is done.
4351  */
4352
4353 /*
4354  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4355  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4356  * is removed from the allowed bitmask.
4357  *
4358  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4359  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4360  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4361  */
4362 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4363 {
4364         unsigned long flags;
4365         struct rq *rq;
4366         unsigned int dest_cpu;
4367         int ret = 0;
4368
4369         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4370
4371         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4372                 goto out;
4373
4374         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4375                 ret = -EINVAL;
4376                 goto out;
4377         }
4378
4379         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4380
4381         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4382         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4383                 goto out;
4384
4385         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4386         if (p->on_rq) {
4387                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4388                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4389                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4390                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4391                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4392                 return 0;
4393         }
4394 out:
4395         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4396
4397         return ret;
4398 }
4399 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4400
4401 /*
4402  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4403  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4404  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4405  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4406  *
4407  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4408  * as the task is no longer on this CPU.
4409  *
4410  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4411  */
4412 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4413 {
4414         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4415         int ret = 0;
4416
4417         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4418                 return ret;
4419
4420         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4421         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4422
4423         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4424         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4425         /* Already moved. */
4426         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4427                 goto done;
4428         /* Affinity changed (again). */
4429         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4430                 goto fail;
4431
4432         /*
4433          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4434          * placed properly.
4435          */
4436         if (p->on_rq) {
4437                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4438                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4439                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4440                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4441         }
4442 done:
4443         ret = 1;
4444 fail:
4445         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4446         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4447         return ret;
4448 }
4449
4450 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4451 /* Migrate current task p to target_cpu */
4452 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4453 {
4454         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4455         int curr_cpu = task_cpu(p);
4456
4457         if (curr_cpu == target_cpu)
4458                 return 0;
4459
4460         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4461                 return -EINVAL;
4462
4463         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4464
4465         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4466 }
4467 #endif
4468
4469 /*
4470  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4471  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4472  * 'pushing' onto another runqueue.
4473  */
4474 static int migration_cpu_stop(void *data)
4475 {
4476         struct migration_arg *arg = data;
4477
4478         /*
4479          * The original target cpu might have gone down and we might
4480          * be on another cpu but it doesn't matter.
4481          */
4482         local_irq_disable();
4483         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4484         local_irq_enable();
4485         return 0;
4486 }
4487
4488 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4489
4490 /*
4491  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4492  * offline.
4493  */
4494 void idle_task_exit(void)
4495 {
4496         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4497
4498         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4499
4500         if (mm != &init_mm)
4501                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4502         mmdrop(mm);
4503 }
4504
4505 /*
4506  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4507  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4508  * nr_active count is stable.
4509  *
4510  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4511  */
4512 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4513 {
4514         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4515         if (delta)
4516                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4517 }
4518
4519 /*
4520  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4521  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4522  *
4523  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4524  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4525  * because of lock validation efforts.
4526  */
4527 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4528 {
4529         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4530         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4531         int dest_cpu;
4532
4533         /*
4534          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4535          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4536          *
4537          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4538          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4539          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4540          * done here.
4541          */
4542         rq->stop = NULL;
4543
4544         /*
4545          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4546          * class method both need to have an up-to-date
4547          * value of rq->clock[_task]
4548          */
4549         update_rq_clock(rq);
4550
4551         for ( ; ; ) {
4552                 /*
4553                  * There's this thread running, bail when that's the only
4554                  * remaining thread.
4555                  */
4556                 if (rq->nr_running == 1)
4557                         break;
4558
4559                 next = pick_next_task(rq);
4560                 BUG_ON(!next);
4561                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4562
4563                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4564                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4565                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4566
4567                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4568
4569                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4570         }
4571
4572         rq->stop = stop;
4573 }
4574
4575 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4576
4577 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4578
4579 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4580         {
4581                 .procname       = "sched_domain",
4582                 .mode           = 0555,
4583         },
4584         {}
4585 };
4586
4587 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4588         {
4589                 .procname       = "kernel",
4590                 .mode           = 0555,
4591                 .child          = sd_ctl_dir,
4592         },
4593         {}
4594 };
4595
4596 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4597 {
4598         struct ctl_table *entry =
4599                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4600
4601         return entry;
4602 }
4603
4604 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4605 {
4606         struct ctl_table *entry;
4607
4608         /*
4609          * In the intermediate directories, both the child directory and
4610          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4611          * will always be set. In the lowest directory the names are
4612          * static strings and all have proc handlers.
4613          */
4614         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4615                 if (entry->child)
4616                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4617                 if (entry->proc_handler == NULL)
4618                         kfree(entry->procname);
4619         }
4620
4621         kfree(*tablep);
4622         *tablep = NULL;
4623 }
4624
4625 static int min_load_idx = 0;
4626 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4627
4628 static void
4629 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4630                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4631                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4632                 bool load_idx)
4633 {
4634         entry->procname = procname;
4635         entry->data = data;
4636         entry->maxlen = maxlen;
4637         entry->mode = mode;
4638         entry->proc_handler = proc_handler;
4639
4640         if (load_idx) {
4641                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4642                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4643         }
4644 }
4645
4646 static struct ctl_table *
4647 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4648 {
4649         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4650
4651         if (table == NULL)
4652                 return NULL;
4653
4654         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4655                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4656         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4657                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4658         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4659                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4660         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4661                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4662         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4663                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4664         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4665                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4666         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4667                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4668         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4669                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4670         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4671                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4672         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4673                 &sd->cache_nice_tries,
4674                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4675         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4676                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4677         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4678                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4679         /* &table[12] is terminator */
4680
4681         return table;
4682 }
4683
4684 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4685 {
4686         struct ctl_table *entry, *table;
4687         struct sched_domain *sd;
4688         int domain_num = 0, i;
4689         char buf[32];
4690
4691         for_each_domain(cpu, sd)
4692                 domain_num++;
4693         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4694         if (table == NULL)
4695                 return NULL;
4696
4697         i = 0;
4698         for_each_domain(cpu, sd) {
4699                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4700                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4701                 entry->mode = 0555;
4702                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4703                 entry++;
4704                 i++;
4705         }
4706         return table;
4707 }
4708
4709 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4710 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4711 {
4712         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4713         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4714         char buf[32];
4715
4716         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4717         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4718
4719         if (entry == NULL)
4720                 return;
4721
4722         for_each_possible_cpu(i) {
4723                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4724                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4725                 entry->mode = 0555;
4726                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4727                 entry++;
4728         }
4729
4730         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4731         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4732 }
4733
4734 /* may be called multiple times per register */
4735 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4736 {
4737         if (sd_sysctl_header)
4738                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4739         sd_sysctl_header = NULL;
4740         if (sd_ctl_dir[0].child)
4741                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4742 }
4743 #else
4744 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4745 {
4746 }
4747 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4748 {
4749 }
4750 #endif
4751
4752 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4753 {
4754         if (!rq->online) {
4755                 const struct sched_class *class;
4756
4757                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4758                 rq->online = 1;
4759
4760                 for_each_class(class) {
4761                         if (class->rq_online)
4762                                 class->rq_online(rq);
4763                 }
4764         }
4765 }
4766
4767 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4768 {
4769         if (rq->online) {
4770                 const struct sched_class *class;
4771
4772                 for_each_class(class) {
4773                         if (class->rq_offline)
4774                                 class->rq_offline(rq);
4775                 }
4776
4777                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4778                 rq->online = 0;
4779         }
4780 }
4781
4782 /*
4783  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4784  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4785  */
4786 static int
4787 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4788 {
4789         int cpu = (long)hcpu;
4790         unsigned long flags;
4791         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4792
4793         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4794
4795         case CPU_UP_PREPARE:
4796                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4797                 break;
4798
4799         case CPU_ONLINE:
4800                 /* Update our root-domain */
4801                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4802                 if (rq->rd) {
4803                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4804
4805                         set_rq_online(rq);
4806                 }
4807                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4808                 break;
4809
4810 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4811         case CPU_DYING:
4812                 sched_ttwu_pending();
4813                 /* Update our root-domain */
4814                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4815                 if (rq->rd) {
4816                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4817                         set_rq_offline(rq);
4818                 }
4819                 migrate_tasks(cpu);
4820                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4821                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4822                 break;
4823
4824         case CPU_DEAD:
4825                 calc_load_migrate(rq);
4826                 break;
4827 #endif
4828         }
4829
4830         update_max_interval();
4831
4832         return NOTIFY_OK;
4833 }
4834
4835 /*
4836  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4837  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4838  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4839  */
4840 static struct notifier_block migration_notifier = {
4841         .notifier_call = migration_call,
4842         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
4843 };
4844
4845 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
4846                                       unsigned long action, void *hcpu)
4847 {
4848         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4849         case CPU_STARTING:
4850         case CPU_DOWN_FAILED:
4851                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
4852                 return NOTIFY_OK;
4853         default:
4854                 return NOTIFY_DONE;
4855         }
4856 }
4857
4858 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
4859                                         unsigned long action, void *hcpu)
4860 {
4861         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4862         case CPU_DOWN_PREPARE:
4863                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
4864                 return NOTIFY_OK;
4865         default:
4866                 return NOTIFY_DONE;
4867         }
4868 }
4869
4870 static int __init migration_init(void)
4871 {
4872         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4873         int err;
4874
4875         /* Initialize migration for the boot CPU */
4876         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4877         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
4878         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4879         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4880
4881         /* Register cpu active notifiers */
4882         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
4883         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
4884
4885         return 0;
4886 }
4887 early_initcall(migration_init);
4888 #endif
4889
4890 #ifdef CONFIG_SMP
4891
4892 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
4893
4894 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4895
4896 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
4897
4898 static int __init sched_debug_setup(char *str)
4899 {
4900         sched_debug_enabled = 1;
4901
4902         return 0;
4903 }
4904 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
4905
4906 static inline bool sched_debug(void)
4907 {
4908         return sched_debug_enabled;
4909 }
4910
4911 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
4912                                   struct cpumask *groupmask)
4913 {
4914         struct sched_group *group = sd->groups;
4915         char str[256];
4916
4917         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
4918         cpumask_clear(groupmask);
4919
4920         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
4921
4922         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4923                 printk("does not load-balance\n");
4924                 if (sd->parent)
4925                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
4926                                         " has parent");
4927                 return -1;
4928         }
4929
4930         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
4931
4932         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
4933                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
4934                                 "CPU%d\n", cpu);
4935         }
4936         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
4937                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
4938                                 " CPU%d\n", cpu);
4939         }
4940
4941         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
4942         do {
4943                 if (!group) {
4944                         printk("\n");
4945                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
4946                         break;
4947                 }
4948
4949                 /*
4950                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
4951                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
4952                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
4953                  */
4954                 if (!group->sgp->power_orig) {
4955                         printk(KERN_CONT "\n");
4956                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
4957                                         "set\n");
4958                         break;
4959                 }
4960
4961                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
4962                         printk(KERN_CONT "\n");
4963                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
4964                         break;
4965                 }
4966
4967                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
4968                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
4969                         printk(KERN_CONT "\n");
4970                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
4971                         break;
4972                 }
4973
4974                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
4975
4976                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
4977
4978                 printk(KERN_CONT " %s", str);
4979                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
4980                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
4981                                 group->sgp->power);
4982                 }
4983
4984                 group = group->next;
4985         } while (group != sd->groups);
4986         printk(KERN_CONT "\n");
4987
4988         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
4989                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
4990
4991         if (sd->parent &&
4992             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
4993                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
4994                         "of domain->span\n");
4995         return 0;
4996 }
4997
4998 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4999 {
5000         int level = 0;
5001
5002         if (!sched_debug_enabled)
5003                 return;
5004
5005         if (!sd) {
5006                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5007                 return;
5008         }
5009
5010         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5011
5012         for (;;) {
5013                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5014                         break;
5015                 level++;
5016                 sd = sd->parent;
5017                 if (!sd)
5018                         break;
5019         }
5020 }
5021 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5022 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5023 static inline bool sched_debug(void)
5024 {
5025         return false;
5026 }
5027 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5028
5029 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5030 {
5031         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5032                 return 1;
5033
5034         /* Following flags need at least 2 groups */
5035         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5036                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5037                          SD_BALANCE_FORK |
5038                          SD_BALANCE_EXEC |
5039                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5040                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5041                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5042                         return 0;
5043         }
5044
5045         /* Following flags don't use groups */
5046         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5047                 return 0;
5048
5049         return 1;
5050 }
5051
5052 static int
5053 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5054 {
5055         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5056
5057         if (sd_degenerate(parent))
5058                 return 1;
5059
5060         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5061                 return 0;
5062
5063         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5064         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5065                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5066                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5067                                 SD_BALANCE_FORK |
5068                                 SD_BALANCE_EXEC |
5069                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5070                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5071                                 SD_PREFER_SIBLING);
5072                 if (nr_node_ids == 1)
5073                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5074         }
5075         if (~cflags & pflags)
5076                 return 0;
5077
5078         return 1;
5079 }
5080
5081 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5082 {
5083         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5084
5085         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5086         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5087         free_cpumask_var(rd->online);
5088         free_cpumask_var(rd->span);
5089         kfree(rd);
5090 }
5091
5092 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5093 {
5094         struct root_domain *old_rd = NULL;
5095         unsigned long flags;
5096
5097         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5098
5099         if (rq->rd) {
5100                 old_rd = rq->rd;
5101
5102                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5103                         set_rq_offline(rq);
5104
5105                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5106
5107                 /*
5108                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5109                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5110                  * in this function:
5111                  */
5112                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5113                         old_rd = NULL;
5114         }
5115
5116         atomic_inc(&rd->refcount);
5117         rq->rd = rd;
5118
5119         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5120         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5121                 set_rq_online(rq);
5122
5123         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5124
5125         if (old_rd)
5126                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5127 }
5128
5129 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5130 {
5131         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5132
5133         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5134                 goto out;
5135         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5136                 goto free_span;
5137         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5138                 goto free_online;
5139
5140         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5141                 goto free_rto_mask;
5142         return 0;
5143
5144 free_rto_mask:
5145         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5146 free_online:
5147         free_cpumask_var(rd->online);
5148 free_span:
5149         free_cpumask_var(rd->span);
5150 out:
5151         return -ENOMEM;
5152 }
5153
5154 /*
5155  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5156  * members (mimicking the global state we have today).
5157  */
5158 struct root_domain def_root_domain;
5159
5160 static void init_defrootdomain(void)
5161 {
5162         init_rootdomain(&def_root_domain);
5163
5164         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5165 }
5166
5167 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5168 {
5169         struct root_domain *rd;
5170
5171         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5172         if (!rd)
5173                 return NULL;
5174
5175         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5176                 kfree(rd);
5177                 return NULL;
5178         }
5179
5180         return rd;
5181 }
5182
5183 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5184 {
5185         struct sched_group *tmp, *first;
5186
5187         if (!sg)
5188                 return;
5189
5190         first = sg;
5191         do {
5192                 tmp = sg->next;
5193
5194                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5195                         kfree(sg->sgp);
5196
5197                 kfree(sg);
5198                 sg = tmp;
5199         } while (sg != first);
5200 }
5201
5202 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5203 {
5204         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5205
5206         /*
5207          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5208          * nuke them all.
5209          */
5210         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5211                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5212         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5213                 kfree(sd->groups->sgp);
5214                 kfree(sd->groups);
5215         }
5216         kfree(sd);
5217 }
5218
5219 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5220 {
5221         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5222 }
5223
5224 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5225 {
5226         for (; sd; sd = sd->parent)
5227                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5228 }
5229
5230 /*
5231  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5232  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5233  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5234  *
5235  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5236  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5237  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5238  */
5239 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5240 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5241 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5242 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5243
5244 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5245 {
5246         struct sched_domain *sd;
5247         int id = cpu;
5248         int size = 1;
5249
5250         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5251         if (sd) {
5252                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5253                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5254         }
5255
5256         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5257         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5258         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5259
5260         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5261         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5262 }
5263
5264 /*
5265  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5266  * hold the hotplug lock.
5267  */
5268 static void
5269 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5270 {
5271         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5272         struct sched_domain *tmp;
5273
5274         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5275         for (tmp = sd; tmp; ) {
5276                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5277                 if (!parent)
5278                         break;
5279
5280                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5281                         tmp->parent = parent->parent;
5282                         if (parent->parent)
5283                                 parent->parent->child = tmp;
5284                         /*
5285                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5286                          * degenerate parent; the spans match for this
5287                          * so the property transfers.
5288                          */
5289                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5290                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5291                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5292                 } else
5293                         tmp = tmp->parent;
5294         }
5295
5296         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5297                 tmp = sd;
5298                 sd = sd->parent;
5299                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5300                 if (sd)
5301                         sd->child = NULL;
5302         }
5303
5304         sched_domain_debug(sd, cpu);
5305
5306         rq_attach_root(rq, rd);
5307         tmp = rq->sd;
5308         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5309         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5310
5311         update_top_cache_domain(cpu);
5312 }
5313
5314 /* cpus with isolated domains */
5315 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5316
5317 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5318 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5319 {
5320         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5321         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5322         return 1;
5323 }
5324
5325 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5326
5327 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5328 {
5329         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5330 }
5331
5332 struct sd_data {
5333         struct sched_domain **__percpu sd;
5334         struct sched_group **__percpu sg;
5335         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5336 };
5337
5338 struct s_data {
5339         struct sched_domain ** __percpu sd;
5340         struct root_domain      *rd;
5341 };
5342
5343 enum s_alloc {
5344         sa_rootdomain,
5345         sa_sd,
5346         sa_sd_storage,
5347         sa_none,
5348 };
5349
5350 struct sched_domain_topology_level;
5351
5352 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5353 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5354
5355 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5356
5357 struct sched_domain_topology_level {
5358         sched_domain_init_f init;
5359         sched_domain_mask_f mask;
5360         int                 flags;
5361         int                 numa_level;
5362         struct sd_data      data;
5363 };
5364
5365 /*
5366  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5367  * domain traversal.
5368  *
5369  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5370  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5371  * range.
5372  *
5373  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5374  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5375  * cpu they're built on, so check that.
5376  *
5377  */
5378 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5379 {
5380         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5381         struct sd_data *sdd = sd->private;
5382         struct sched_domain *sibling;
5383         int i;
5384
5385         for_each_cpu(i, span) {
5386                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5387                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5388                         continue;
5389
5390                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5391         }
5392 }
5393
5394 /*
5395  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5396  * of this group that's also in the iteration mask.
5397  */
5398 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5399 {
5400         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5401 }
5402
5403 static int
5404 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5405 {
5406         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5407         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5408         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5409         struct sd_data *sdd = sd->private;
5410         struct sched_domain *child;
5411         int i;
5412
5413         cpumask_clear(covered);
5414
5415         for_each_cpu(i, span) {
5416                 struct cpumask *sg_span;
5417
5418                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5419                         continue;
5420
5421                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5422
5423                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5424                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5425                         continue;
5426
5427                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5428                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5429
5430                 if (!sg)
5431                         goto fail;
5432
5433                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5434                 if (child->child) {
5435                         child = child->child;
5436                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5437                 } else
5438                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5439
5440                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5441
5442                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5443                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5444                         build_group_mask(sd, sg);
5445
5446                 /*
5447                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5448                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5449                  * die on a /0 trap.
5450                  */
5451                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5452
5453                 /*
5454                  * Make sure the first group of this domain contains the
5455                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5456                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5457                  */
5458                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5459                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5460                         groups = sg;
5461
5462                 if (!first)
5463                         first = sg;
5464                 if (last)
5465                         last->next = sg;
5466                 last = sg;
5467                 last->next = first;
5468         }
5469         sd->groups = groups;
5470
5471         return 0;
5472
5473 fail:
5474         free_sched_groups(first, 0);
5475
5476         return -ENOMEM;
5477 }
5478
5479 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5480 {
5481         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5482         struct sched_domain *child = sd->child;
5483
5484         if (child)
5485                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5486
5487         if (sg) {
5488                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5489                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5490                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5491         }
5492
5493         return cpu;
5494 }
5495
5496 /*
5497  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5498  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5499  * and ->cpu_power to 0.
5500  *
5501  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5502  */
5503 static int
5504 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5505 {
5506         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5507         struct sd_data *sdd = sd->private;
5508         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5509         struct cpumask *covered;
5510         int i;
5511
5512         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5513         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5514
5515         if (cpu != cpumask_first(span))
5516                 return 0;
5517
5518         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5519         covered = sched_domains_tmpmask;
5520
5521         cpumask_clear(covered);
5522
5523         for_each_cpu(i, span) {
5524                 struct sched_group *sg;
5525                 int group, j;
5526
5527                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5528                         continue;
5529
5530                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5531                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5532                 sg->sgp->power = 0;
5533                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5534
5535                 for_each_cpu(j, span) {
5536                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5537                                 continue;
5538
5539                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5540                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5541                 }
5542
5543                 if (!first)
5544                         first = sg;
5545                 if (last)
5546                         last->next = sg;
5547                 last = sg;
5548         }
5549         last->next = first;
5550
5551         return 0;
5552 }
5553
5554 /*
5555  * Initialize sched groups cpu_power.
5556  *
5557  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5558  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5559  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5560  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5561  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5562  * less cpu_power.
5563  */
5564 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5565 {
5566         struct sched_group *sg = sd->groups;
5567
5568         WARN_ON(!sg);
5569
5570         do {
5571                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5572                 sg = sg->next;
5573         } while (sg != sd->groups);
5574
5575         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5576                 return;
5577
5578         update_group_power(sd, cpu);
5579         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5580 }
5581
5582 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5583 {
5584        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5585 }
5586
5587 /*
5588  * Initializers for schedule domains
5589  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5590  */
5591
5592 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5593 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5594 #else
5595 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5596 #endif
5597
5598 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5599 static noinline struct sched_domain *                                   \
5600 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5601 {                                                                       \
5602         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5603         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5604         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5605         sd->private = &tl->data;                                        \
5606         return sd;                                                      \
5607 }
5608
5609 SD_INIT_FUNC(CPU)
5610 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5611  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5612 #endif
5613 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5614  SD_INIT_FUNC(MC)
5615 #endif
5616 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5617  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5618 #endif
5619
5620 static int default_relax_domain_level = -1;
5621 int sched_domain_level_max;
5622
5623 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5624 {
5625         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5626                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5627
5628         return 1;
5629 }
5630 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5631
5632 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5633                                  struct sched_domain_attr *attr)
5634 {
5635         int request;
5636
5637         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5638                 if (default_relax_domain_level < 0)
5639                         return;
5640                 else
5641                         request = default_relax_domain_level;
5642         } else
5643                 request = attr->relax_domain_level;
5644         if (request < sd->level) {
5645                 /* turn off idle balance on this domain */
5646                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5647         } else {
5648                 /* turn on idle balance on this domain */
5649                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5650         }
5651 }
5652
5653 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5654 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5655
5656 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5657                                  const struct cpumask *cpu_map)
5658 {
5659         switch (what) {
5660         case sa_rootdomain:
5661                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5662                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5663         case sa_sd:
5664                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5665         case sa_sd_storage:
5666                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5667         case sa_none:
5668                 break;
5669         }
5670 }
5671
5672 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5673                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5674 {
5675         memset(d, 0, sizeof(*d));
5676
5677         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5678                 return sa_sd_storage;
5679         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5680         if (!d->sd)
5681                 return sa_sd_storage;
5682         d->rd = alloc_rootdomain();
5683         if (!d->rd)
5684                 return sa_sd;
5685         return sa_rootdomain;
5686 }
5687
5688 /*
5689  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5690  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5691  * will not free the data we're using.
5692  */
5693 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5694 {
5695         struct sd_data *sdd = sd->private;
5696
5697         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5698         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5699
5700         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5701                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5702
5703         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5704                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5705 }
5706
5707 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5708 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5709 {
5710         return topology_thread_cpumask(cpu);
5711 }
5712 #endif
5713
5714 /*
5715  * Topology list, bottom-up.
5716  */
5717 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5718 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5719         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5720 #endif
5721 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5722         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5723 #endif
5724 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5725         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5726 #endif
5727         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5728         { NULL, },
5729 };
5730
5731 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5732
5733 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5734         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5735
5736 #ifdef CONFIG_NUMA
5737
5738 static int sched_domains_numa_levels;
5739 static int *sched_domains_numa_distance;
5740 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5741 static int sched_domains_curr_level;
5742
5743 static inline int sd_local_flags(int level)
5744 {
5745         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5746                 return 0;
5747
5748         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5749 }
5750
5751 static struct sched_domain *
5752 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5753 {
5754         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5755         int level = tl->numa_level;
5756         int sd_weight = cpumask_weight(
5757                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5758
5759         *sd = (struct sched_domain){
5760                 .min_interval           = sd_weight,
5761                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5762                 .busy_factor            = 32,
5763                 .imbalance_pct          = 125,
5764                 .cache_nice_tries       = 2,
5765                 .busy_idx               = 3,
5766                 .idle_idx               = 2,
5767                 .newidle_idx            = 0,
5768                 .wake_idx               = 0,
5769                 .forkexec_idx           = 0,
5770
5771                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5772                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5773                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5774                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5775                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5776                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5777                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5778                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5779                                         | 1*SD_SERIALIZE
5780                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5781                                         | 1*SD_NUMA
5782                                         | sd_local_flags(level)
5783                                         ,
5784                 .last_balance           = jiffies,
5785                 .balance_interval       = sd_weight,
5786         };
5787         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5788         sd->private = &tl->data;
5789
5790         /*
5791          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5792          */
5793         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5794
5795         return sd;
5796 }
5797
5798 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5799 {
5800         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5801 }
5802
5803 static void sched_numa_warn(const char *str)
5804 {
5805         static int done = false;
5806         int i,j;
5807
5808         if (done)
5809                 return;
5810
5811         done = true;
5812
5813         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
5814
5815         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5816                 printk(KERN_WARNING "  ");
5817                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5818                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
5819                 printk(KERN_CONT "\n");
5820         }
5821         printk(KERN_WARNING "\n");
5822 }
5823
5824 static bool find_numa_distance(int distance)
5825 {
5826         int i;
5827
5828         if (distance == node_distance(0, 0))
5829                 return true;
5830
5831         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5832                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
5833                         return true;
5834         }
5835
5836         return false;
5837 }
5838
5839 static void sched_init_numa(void)
5840 {
5841         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
5842         struct sched_domain_topology_level *tl;
5843         int level = 0;
5844         int i, j, k;
5845
5846         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
5847         if (!sched_domains_numa_distance)
5848                 return;
5849
5850         /*
5851          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
5852          * unique distances in the node_distance() table.
5853          *
5854          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
5855          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
5856          */
5857         next_distance = curr_distance;
5858         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5859                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5860                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5861                                 int distance = node_distance(i, k);
5862
5863                                 if (distance > curr_distance &&
5864                                     (distance < next_distance ||
5865                                      next_distance == curr_distance))
5866                                         next_distance = distance;
5867
5868                                 /*
5869                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
5870                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
5871                                  * equally connected to A.
5872                                  */
5873                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
5874                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
5875
5876                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
5877                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
5878                         }
5879                         if (next_distance != curr_distance) {
5880                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
5881                                 sched_domains_numa_levels = level;
5882                                 curr_distance = next_distance;
5883                         } else break;
5884                 }
5885
5886                 /*
5887                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
5888                  */
5889                 if (!sched_debug())
5890                         break;
5891         }
5892         /*
5893          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
5894          * identity distance node_distance(i,i).
5895          *
5896          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
5897          * numbers.
5898          */
5899
5900         /*
5901          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
5902          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
5903          * the array will contain less then 'level' members. This could be
5904          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
5905          * in other functions.
5906          *
5907          * We reset it to 'level' at the end of this function.
5908          */
5909         sched_domains_numa_levels = 0;
5910
5911         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
5912         if (!sched_domains_numa_masks)
5913                 return;
5914
5915         /*
5916          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
5917          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
5918          */
5919         for (i = 0; i < level; i++) {
5920                 sched_domains_numa_masks[i] =
5921                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
5922                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
5923                         return;
5924
5925                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5926                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
5927                         if (!mask)
5928                                 return;
5929
5930                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
5931
5932                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5933                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
5934                                         continue;
5935
5936                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
5937                         }
5938                 }
5939         }
5940
5941         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
5942                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
5943         if (!tl)
5944                 return;
5945
5946         /*
5947          * Copy the default topology bits..
5948          */
5949         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
5950                 tl[i] = default_topology[i];
5951
5952         /*
5953          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
5954          */
5955         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
5956                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
5957                         .init = sd_numa_init,
5958                         .mask = sd_numa_mask,
5959                         .flags = SDTL_OVERLAP,
5960                         .numa_level = j,
5961                 };
5962         }
5963
5964         sched_domain_topology = tl;
5965
5966         sched_domains_numa_levels = level;
5967 }
5968
5969 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
5970 {
5971         int i, j;
5972         int node = cpu_to_node(cpu);
5973
5974         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5975                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5976                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
5977                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5978                 }
5979         }
5980 }
5981
5982 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
5983 {
5984         int i, j;
5985         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5986                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5987                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5988         }
5989 }
5990
5991 /*
5992  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
5993  * are onlined.
5994  */
5995 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5996                                            unsigned long action,
5997                                            void *hcpu)
5998 {
5999         int cpu = (long)hcpu;
6000
6001         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6002         case CPU_ONLINE:
6003                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6004                 break;
6005
6006         case CPU_DEAD:
6007                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6008                 break;
6009
6010         default:
6011                 return NOTIFY_DONE;
6012         }
6013
6014         return NOTIFY_OK;
6015 }
6016 #else
6017 static inline void sched_init_numa(void)
6018 {
6019 }
6020
6021 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6022                                            unsigned long action,
6023                                            void *hcpu)
6024 {
6025         return 0;
6026 }
6027 #endif /* CONFIG_NUMA */
6028
6029 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6030 {
6031         struct sched_domain_topology_level *tl;
6032         int j;
6033
6034         for_each_sd_topology(tl) {
6035                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6036
6037                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6038                 if (!sdd->sd)
6039                         return -ENOMEM;
6040
6041                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6042                 if (!sdd->sg)
6043                         return -ENOMEM;
6044
6045                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6046                 if (!sdd->sgp)
6047                         return -ENOMEM;
6048
6049                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6050                         struct sched_domain *sd;
6051                         struct sched_group *sg;
6052                         struct sched_group_power *sgp;
6053
6054                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6055                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6056                         if (!sd)
6057                                 return -ENOMEM;
6058
6059                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6060
6061                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6062                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6063                         if (!sg)
6064                                 return -ENOMEM;
6065
6066                         sg->next = sg;
6067
6068                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6069
6070                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6071                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6072                         if (!sgp)
6073                                 return -ENOMEM;
6074
6075                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6076                 }
6077         }
6078
6079         return 0;
6080 }
6081
6082 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6083 {
6084         struct sched_domain_topology_level *tl;
6085         int j;
6086
6087         for_each_sd_topology(tl) {
6088                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6089
6090                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6091                         struct sched_domain *sd;
6092
6093                         if (sdd->sd) {
6094                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6095                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6096                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6097                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6098                         }
6099
6100                         if (sdd->sg)
6101                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6102                         if (sdd->sgp)
6103                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6104                 }
6105                 free_percpu(sdd->sd);
6106                 sdd->sd = NULL;
6107                 free_percpu(sdd->sg);
6108                 sdd->sg = NULL;
6109                 free_percpu(sdd->sgp);
6110                 sdd->sgp = NULL;
6111         }
6112 }
6113
6114 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6115                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6116                 struct sched_domain *child, int cpu)
6117 {
6118         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6119         if (!sd)
6120                 return child;
6121
6122         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6123         if (child) {
6124                 sd->level = child->level + 1;
6125                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6126                 child->parent = sd;
6127                 sd->child = child;
6128         }
6129         set_domain_attribute(sd, attr);
6130
6131         return sd;
6132 }
6133
6134 /*
6135  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6136  * to the individual cpus
6137  */
6138 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6139                                struct sched_domain_attr *attr)
6140 {
6141         enum s_alloc alloc_state;
6142         struct sched_domain *sd;
6143         struct s_data d;
6144         int i, ret = -ENOMEM;
6145
6146         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6147         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6148                 goto error;
6149
6150         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6151         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6152                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6153
6154                 sd = NULL;
6155                 for_each_sd_topology(tl) {
6156                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6157                         if (tl == sched_domain_topology)
6158                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6159                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6160                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6161                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6162                                 break;
6163                 }
6164         }
6165
6166         /* Build the groups for the domains */
6167         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6168                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6169                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6170                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6171                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6172                                         goto error;
6173                         } else {
6174                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6175                                         goto error;
6176                         }
6177                 }
6178         }
6179
6180         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6181         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6182                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6183                         continue;
6184
6185                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6186                         claim_allocations(i, sd);
6187                         init_sched_groups_power(i, sd);
6188                 }
6189         }
6190
6191         /* Attach the domains */
6192         rcu_read_lock();
6193         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6194                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6195                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6196         }
6197         rcu_read_unlock();
6198
6199         ret = 0;
6200 error:
6201         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6202         return ret;
6203 }
6204
6205 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6206 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6207 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6208                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6209
6210 /*
6211  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6212  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6213  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6214  */
6215 static cpumask_var_t fallback_doms;
6216
6217 /*
6218  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6219  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6220  * or 0 if it stayed the same.
6221  */
6222 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6223 {
6224         return 0;
6225 }
6226
6227 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6228 {
6229         int i;
6230         cpumask_var_t *doms;
6231
6232         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6233         if (!doms)
6234                 return NULL;
6235         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6236                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6237                         free_sched_domains(doms, i);
6238                         return NULL;
6239                 }
6240         }
6241         return doms;
6242 }
6243
6244 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6245 {
6246         unsigned int i;
6247         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6248                 free_cpumask_var(doms[i]);
6249         kfree(doms);
6250 }
6251
6252 /*
6253  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6254  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6255  * exclude other special cases in the future.
6256  */
6257 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6258 {
6259         int err;
6260
6261         arch_update_cpu_topology();
6262         ndoms_cur = 1;
6263         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6264         if (!doms_cur)
6265                 doms_cur = &fallback_doms;
6266         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6267         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6268         register_sched_domain_sysctl();
6269
6270         return err;
6271 }
6272
6273 /*
6274  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6275  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6276  */
6277 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6278 {
6279         int i;
6280
6281         rcu_read_lock();
6282         for_each_cpu(i, cpu_map)
6283                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6284         rcu_read_unlock();
6285 }
6286
6287 /* handle null as "default" */
6288 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6289                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6290 {
6291         struct sched_domain_attr tmp;
6292
6293         /* fast path */
6294         if (!new && !cur)
6295                 return 1;
6296
6297         tmp = SD_ATTR_INIT;
6298         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6299                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6300                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6301 }
6302
6303 /*
6304  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6305  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6306  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6307  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6308  *
6309  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6310  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6311  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6312  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6313  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6314  * it as it is.
6315  *
6316  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6317  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6318  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6319  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6320  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6321  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6322  *
6323  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6324  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6325  * and it will not create the default domain.
6326  *
6327  * Call with hotplug lock held
6328  */
6329 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6330                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6331 {
6332         int i, j, n;
6333         int new_topology;
6334
6335         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6336
6337         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6338         unregister_sched_domain_sysctl();
6339
6340         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6341         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6342
6343         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6344
6345         /* Destroy deleted domains */
6346         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6347                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6348                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6349                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6350                                 goto match1;
6351                 }
6352                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6353                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6354 match1:
6355                 ;
6356         }
6357
6358         n = ndoms_cur;
6359         if (doms_new == NULL) {
6360                 n = 0;
6361                 doms_new = &fallback_doms;
6362                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6363                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6364         }
6365
6366         /* Build new domains */
6367         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6368                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6369                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6370                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6371                                 goto match2;
6372                 }
6373                 /* no match - add a new doms_new */
6374                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6375 match2:
6376                 ;
6377         }
6378
6379         /* Remember the new sched domains */
6380         if (doms_cur != &fallback_doms)
6381                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6382         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6383         doms_cur = doms_new;
6384         dattr_cur = dattr_new;
6385         ndoms_cur = ndoms_new;
6386
6387         register_sched_domain_sysctl();
6388
6389         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6390 }
6391
6392 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6393
6394 /*
6395  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6396  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6397  * around partition_sched_domains().
6398  *
6399  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6400  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6401  */
6402 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6403                              void *hcpu)
6404 {
6405         switch (action) {
6406         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6407         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6408
6409                 /*
6410                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6411                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6412                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6413                  * domain, ignoring cpusets.
6414                  */
6415                 num_cpus_frozen--;
6416                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6417                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6418                         break;
6419                 }
6420
6421                 /*
6422                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6423                  * restore the original sched domains by considering the
6424                  * cpuset configurations.
6425                  */
6426
6427         case CPU_ONLINE:
6428         case CPU_DOWN_FAILED:
6429                 cpuset_update_active_cpus(true);
6430                 break;
6431         default:
6432                 return NOTIFY_DONE;
6433         }
6434         return NOTIFY_OK;
6435 }
6436
6437 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6438                                void *hcpu)
6439 {
6440         switch (action) {
6441         case CPU_DOWN_PREPARE:
6442                 cpuset_update_active_cpus(false);
6443                 break;
6444         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6445                 num_cpus_frozen++;
6446                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6447                 break;
6448         default:
6449                 return NOTIFY_DONE;
6450         }
6451         return NOTIFY_OK;
6452 }
6453
6454 void __init sched_init_smp(void)
6455 {
6456         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6457
6458         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6459         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6460
6461         sched_init_numa();
6462
6463         get_online_cpus();
6464         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6465         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6466         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6467         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6468                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6469         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6470         put_online_cpus();
6471
6472         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6473         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6474         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6475
6476         init_hrtick();
6477
6478         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6479         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6480                 BUG();
6481         sched_init_granularity();
6482         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6483
6484         init_sched_rt_class();
6485 }
6486 #else
6487 void __init sched_init_smp(void)
6488 {
6489         sched_init_granularity();
6490 }
6491 #endif /* CONFIG_SMP */
6492
6493 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6494
6495 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6496 {
6497         return in_lock_functions(addr) ||
6498                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6499                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6500 }
6501
6502 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6503 /*
6504  * Default task group.
6505  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6506  */
6507 struct task_group root_task_group;
6508 LIST_HEAD(task_groups);
6509 #endif
6510
6511 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6512
6513 void __init sched_init(void)
6514 {
6515         int i, j;
6516         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6517
6518 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6519         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6520 #endif
6521 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6522         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6523 #endif
6524 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6525         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6526 #endif
6527         if (alloc_size) {
6528                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6529
6530 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6531                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6532                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6533
6534                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6535                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6536
6537 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6538 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6539                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6540                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6541
6542                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6543                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6544
6545 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6546 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6547                 for_each_possible_cpu(i) {
6548                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6549                         ptr += cpumask_size();
6550                 }
6551 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6552         }
6553
6554 #ifdef CONFIG_SMP
6555         init_defrootdomain();
6556 #endif
6557
6558         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6559                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6560
6561 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6562         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6563                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6564 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6565
6566 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6567         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6568         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6569         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6570         autogroup_init(&init_task);
6571
6572 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6573
6574         for_each_possible_cpu(i) {
6575                 struct rq *rq;
6576
6577                 rq = cpu_rq(i);
6578                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6579                 rq->nr_running = 0;
6580                 rq->calc_load_active = 0;
6581                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6582                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6583                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6584 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6585                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6586                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6587                 /*
6588                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6589                  *
6590                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6591                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6592                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6593                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6594                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6595                  * (se->load.weight).
6596                  *
6597                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6598                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6599                  * then A0's share of the cpu resource is:
6600                  *
6601                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6602                  *
6603                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6604                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6605                  */
6606                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6607                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6608 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6609
6610                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6611 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6612                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6613                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6614 #endif
6615
6616                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6617                         rq->cpu_load[j] = 0;
6618
6619                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6620
6621 #ifdef CONFIG_SMP
6622                 rq->sd = NULL;
6623                 rq->rd = NULL;
6624                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6625                 rq->post_schedule = 0;
6626                 rq->active_balance = 0;
6627                 rq->next_balance = jiffies;
6628                 rq->push_cpu = 0;
6629                 rq->cpu = i;
6630                 rq->online = 0;
6631                 rq->idle_stamp = 0;
6632                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6633                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6634
6635                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6636
6637                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6638 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6639                 rq->nohz_flags = 0;
6640 #endif
6641 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6642                 rq->last_sched_tick = 0;
6643 #endif
6644 #endif
6645                 init_rq_hrtick(rq);
6646                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6647         }
6648
6649         set_load_weight(&init_task);
6650
6651 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6652         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6653 #endif
6654
6655 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6656         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6657 #endif
6658
6659         /*
6660          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6661          */
6662         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6663         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6664
6665         /*
6666          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6667          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6668          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6669          * when this runqueue becomes "idle".
6670          */
6671         init_idle(current, smp_processor_id());
6672
6673         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6674
6675         /*
6676          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6677          */
6678         current->sched_class = &fair_sched_class;
6679
6680 #ifdef CONFIG_SMP
6681         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6682         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6683         if (cpu_isolated_map == NULL)
6684                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6685         idle_thread_set_boot_cpu();
6686 #endif
6687         init_sched_fair_class();
6688
6689         scheduler_running = 1;
6690 }
6691
6692 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6693 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6694 {
6695         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6696
6697         return (nested == preempt_offset);
6698 }
6699
6700 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6701 {
6702         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6703
6704         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6705         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6706             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6707                 return;
6708         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6709                 return;
6710         prev_jiffy = jiffies;
6711
6712         printk(KERN_ERR
6713                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6714                         file, line);
6715         printk(KERN_ERR
6716                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6717                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6718                         current->pid, current->comm);
6719
6720         debug_show_held_locks(current);
6721         if (irqs_disabled())
6722                 print_irqtrace_events(current);
6723         dump_stack();
6724 }
6725 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6726 #endif
6727
6728 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6729 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6730 {
6731         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6732         int old_prio = p->prio;
6733         int on_rq;
6734
6735         on_rq = p->on_rq;
6736         if (on_rq)
6737                 dequeue_task(rq, p, 0);
6738         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6739         if (on_rq) {
6740                 enqueue_task(rq, p, 0);
6741                 resched_task(rq->curr);
6742         }
6743
6744         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6745 }
6746
6747 void normalize_rt_tasks(void)
6748 {
6749         struct task_struct *g, *p;
6750         unsigned long flags;
6751         struct rq *rq;
6752
6753         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6754         do_each_thread(g, p) {
6755                 /*
6756                  * Only normalize user tasks:
6757                  */
6758                 if (!p->mm)
6759                         continue;
6760
6761                 p->se.exec_start                = 0;
6762 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6763                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6764                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6765                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6766 #endif
6767
6768                 if (!rt_task(p)) {
6769                         /*
6770                          * Renice negative nice level userspace
6771                          * tasks back to 0:
6772                          */
6773                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6774                                 set_user_nice(p, 0);
6775                         continue;
6776                 }
6777
6778                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6779                 rq = __task_rq_lock(p);
6780
6781                 normalize_task(rq, p);
6782
6783                 __task_rq_unlock(rq);
6784                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6785         } while_each_thread(g, p);
6786
6787         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6788 }
6789
6790 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6791
6792 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6793 /*
6794  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6795  *
6796  * They can only be called when the whole system has been
6797  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6798  * activity can take place. Using them for anything else would
6799  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6800  * under any other configuration.
6801  */
6802
6803 /**
6804  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6805  * @cpu: the processor in question.
6806  *
6807  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6808  *
6809  * Return: The current task for @cpu.
6810  */
6811 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6812 {
6813         return cpu_curr(cpu);
6814 }
6815
6816 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6817
6818 #ifdef CONFIG_IA64
6819 /**
6820  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6821  * @cpu: the processor in question.
6822  * @p: the task pointer to set.
6823  *
6824  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6825  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6826  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
6827  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6828  * and caller must save the original value of the current task (see
6829  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6830  * re-starting the system.
6831  *
6832  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6833  */
6834 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6835 {
6836         cpu_curr(cpu) = p;
6837 }
6838
6839 #endif
6840
6841 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6842 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6843 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6844
6845 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
6846 {
6847         free_fair_sched_group(tg);
6848         free_rt_sched_group(tg);
6849         autogroup_free(tg);
6850         kfree(tg);
6851 }
6852
6853 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6854 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6855 {
6856         struct task_group *tg;
6857
6858         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6859         if (!tg)
6860                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6861
6862         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6863                 goto err;
6864
6865         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6866                 goto err;
6867
6868         return tg;
6869
6870 err:
6871         free_sched_group(tg);
6872         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6873 }
6874
6875 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6876 {
6877         unsigned long flags;
6878
6879         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6880         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6881
6882         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
6883
6884         tg->parent = parent;
6885         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6886         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6887         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6888 }
6889
6890 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6891 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6892 {
6893         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6894         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6895 }
6896
6897 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6898 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6899 {
6900         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6901         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
6902 }
6903
6904 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6905 {
6906         unsigned long flags;
6907         int i;
6908
6909         /* end participation in shares distribution */
6910         for_each_possible_cpu(i)
6911                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
6912
6913         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6914         list_del_rcu(&tg->list);
6915         list_del_rcu(&tg->siblings);
6916         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6917 }
6918
6919 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6920  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6921  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6922  *      reflect its new group.
6923  */
6924 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6925 {
6926         struct task_group *tg;
6927         int on_rq, running;
6928         unsigned long flags;
6929         struct rq *rq;
6930
6931         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6932
6933         running = task_current(rq, tsk);
6934         on_rq = tsk->on_rq;
6935
6936         if (on_rq)
6937                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6938         if (unlikely(running))
6939                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6940
6941         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
6942                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
6943                           struct task_group, css);
6944         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6945         tsk->sched_task_group = tg;
6946
6947 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6948         if (tsk->sched_class->task_move_group)
6949                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
6950         else
6951 #endif
6952                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6953
6954         if (unlikely(running))
6955                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6956         if (on_rq)
6957                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6958
6959         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
6960 }
6961 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6962
6963 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6964 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
6965 {
6966         if (runtime == RUNTIME_INF)
6967                 return 1ULL << 20;
6968
6969         return div64_u64(runtime << 20, period);
6970 }
6971 #endif
6972
6973 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6974 /*
6975  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6976  */
6977 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6978
6979 /* Must be called with tasklist_lock held */
6980 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6981 {
6982         struct task_struct *g, *p;
6983
6984         do_each_thread(g, p) {
6985                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
6986                         return 1;
6987         } while_each_thread(g, p);
6988
6989         return 0;
6990 }
6991
6992 struct rt_schedulable_data {
6993         struct task_group *tg;
6994         u64 rt_period;
6995         u64 rt_runtime;
6996 };
6997
6998 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6999 {
7000         struct rt_schedulable_data *d = data;
7001         struct task_group *child;
7002         unsigned long total, sum = 0;
7003         u64 period, runtime;
7004
7005         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7006         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7007
7008         if (tg == d->tg) {
7009                 period = d->rt_period;
7010                 runtime = d->rt_runtime;
7011         }
7012
7013         /*
7014          * Cannot have more runtime than the period.
7015          */
7016         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7017                 return -EINVAL;
7018
7019         /*
7020          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7021          */
7022         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7023                 return -EBUSY;
7024
7025         total = to_ratio(period, runtime);
7026
7027         /*
7028          * Nobody can have more than the global setting allows.
7029          */
7030         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7031                 return -EINVAL;
7032
7033         /*
7034          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7035          */
7036         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7037                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7038                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7039
7040                 if (child == d->tg) {
7041                         period = d->rt_period;
7042                         runtime = d->rt_runtime;
7043                 }
7044
7045                 sum += to_ratio(period, runtime);
7046         }
7047
7048         if (sum > total)
7049                 return -EINVAL;
7050
7051         return 0;
7052 }
7053
7054 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7055 {
7056         int ret;
7057
7058         struct rt_schedulable_data data = {
7059                 .tg = tg,
7060                 .rt_period = period,
7061                 .rt_runtime = runtime,
7062         };
7063
7064         rcu_read_lock();
7065         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7066         rcu_read_unlock();
7067
7068         return ret;
7069 }
7070
7071 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7072                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7073 {
7074         int i, err = 0;
7075
7076         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7077         read_lock(&tasklist_lock);
7078         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7079         if (err)
7080                 goto unlock;
7081
7082         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7083         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7084         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7085
7086         for_each_possible_cpu(i) {
7087                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7088
7089                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7090                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7091                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7092         }
7093         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7094 unlock:
7095         read_unlock(&tasklist_lock);
7096         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7097
7098         return err;
7099 }
7100
7101 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7102 {
7103         u64 rt_runtime, rt_period;
7104
7105         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7106         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7107         if (rt_runtime_us < 0)
7108                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7109
7110         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7111 }
7112
7113 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7114 {
7115         u64 rt_runtime_us;
7116
7117         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7118                 return -1;
7119
7120         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7121         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7122         return rt_runtime_us;
7123 }
7124
7125 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7126 {
7127         u64 rt_runtime, rt_period;
7128
7129         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7130         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7131
7132         if (rt_period == 0)
7133                 return -EINVAL;
7134
7135         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7136 }
7137
7138 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7139 {
7140         u64 rt_period_us;
7141
7142         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7143         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7144         return rt_period_us;
7145 }
7146
7147 static int sched_rt_global_constraints(void)
7148 {
7149         u64 runtime, period;
7150         int ret = 0;
7151
7152         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7153                 return -EINVAL;
7154
7155         runtime = global_rt_runtime();
7156         period = global_rt_period();
7157
7158         /*
7159          * Sanity check on the sysctl variables.
7160          */
7161         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7162                 return -EINVAL;
7163
7164         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7165         read_lock(&tasklist_lock);
7166         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7167         read_unlock(&tasklist_lock);
7168         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7169
7170         return ret;
7171 }
7172
7173 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7174 {
7175         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7176         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7177                 return 0;
7178
7179         return 1;
7180 }
7181
7182 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7183 static int sched_rt_global_constraints(void)
7184 {
7185         unsigned long flags;
7186         int i;
7187
7188         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7189                 return -EINVAL;
7190
7191         /*
7192          * There's always some RT tasks in the root group
7193          * -- migration, kstopmachine etc..
7194          */
7195         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7196                 return -EBUSY;
7197
7198         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7199         for_each_possible_cpu(i) {
7200                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7201
7202                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7203                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7204                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7205         }
7206         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7207
7208         return 0;
7209 }
7210 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7211
7212 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7213                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7214                 loff_t *ppos)
7215 {
7216         int ret;
7217         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7218
7219         mutex_lock(&mutex);
7220         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7221         /* make sure that internally we keep jiffies */
7222         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7223         if (!ret && write) {
7224                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7225                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7226         }
7227         mutex_unlock(&mutex);
7228         return ret;
7229 }
7230
7231 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7232                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7233                 loff_t *ppos)
7234 {
7235         int ret;
7236         int old_period, old_runtime;
7237         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7238
7239         mutex_lock(&mutex);
7240         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7241         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7242
7243         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7244
7245         if (!ret && write) {
7246                 ret = sched_rt_global_constraints();
7247                 if (ret) {
7248                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7249                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7250                 } else {
7251                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7252                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7253                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7254                 }
7255         }
7256         mutex_unlock(&mutex);
7257
7258         return ret;
7259 }
7260
7261 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7262
7263 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7264 {
7265         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7266 }
7267
7268 static struct cgroup_subsys_state *
7269 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7270 {
7271         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7272         struct task_group *tg;
7273
7274         if (!parent) {
7275                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7276                 return &root_task_group.css;
7277         }
7278
7279         tg = sched_create_group(parent);
7280         if (IS_ERR(tg))
7281                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7282
7283         return &tg->css;
7284 }
7285
7286 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7287 {
7288         struct task_group *tg = css_tg(css);
7289         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7290
7291         if (parent)
7292                 sched_online_group(tg, parent);
7293         return 0;
7294 }
7295
7296 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7297 {
7298         struct task_group *tg = css_tg(css);
7299
7300         sched_destroy_group(tg);
7301 }
7302
7303 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7304 {
7305         struct task_group *tg = css_tg(css);
7306
7307         sched_offline_group(tg);
7308 }
7309
7310 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7311                                  struct cgroup_taskset *tset)
7312 {
7313         struct task_struct *task;
7314
7315         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7316 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7317                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7318                         return -EINVAL;
7319 #else
7320                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7321                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7322                         return -EINVAL;
7323 #endif
7324         }
7325         return 0;
7326 }
7327
7328 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7329                               struct cgroup_taskset *tset)
7330 {
7331         struct task_struct *task;
7332
7333         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7334                 sched_move_task(task);
7335 }
7336
7337 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7338                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7339                             struct task_struct *task)
7340 {
7341         /*
7342          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7343          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7344          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7345          */
7346         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7347                 return;
7348
7349         sched_move_task(task);
7350 }
7351
7352 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7353 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7354                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7355 {
7356         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7357 }
7358
7359 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7360                                struct cftype *cft)
7361 {
7362         struct task_group *tg = css_tg(css);
7363
7364         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7365 }
7366
7367 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7368 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7369
7370 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7371 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7372
7373 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7374
7375 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7376 {
7377         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7378         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7379
7380         if (tg == &root_task_group)
7381                 return -EINVAL;
7382
7383         /*
7384          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7385          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7386          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7387          */
7388         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7389                 return -EINVAL;
7390
7391         /*
7392          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7393          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7394          * feasibility.
7395          */
7396         if (period > max_cfs_quota_period)
7397                 return -EINVAL;
7398
7399         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7400         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7401         if (ret)
7402                 goto out_unlock;
7403
7404         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7405         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7406         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7407         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7408         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7409         cfs_b->quota = quota;
7410
7411         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7412         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7413         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7414                 /* force a reprogram */
7415                 cfs_b->timer_active = 0;
7416                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7417         }
7418         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7419
7420         for_each_possible_cpu(i) {
7421                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7422                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7423
7424                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7425                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7426                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7427
7428                 if (cfs_rq->throttled)
7429                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7430                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7431         }
7432 out_unlock:
7433         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7434
7435         return ret;
7436 }
7437
7438 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7439 {
7440         u64 quota, period;
7441
7442         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7443         if (cfs_quota_us < 0)
7444                 quota = RUNTIME_INF;
7445         else
7446                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7447
7448         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7449 }
7450
7451 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7452 {
7453         u64 quota_us;
7454
7455         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7456                 return -1;
7457
7458         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7459         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7460
7461         return quota_us;
7462 }
7463
7464 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7465 {
7466         u64 quota, period;
7467
7468         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7469         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7470
7471         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7472 }
7473
7474 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7475 {
7476         u64 cfs_period_us;
7477
7478         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7479         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7480
7481         return cfs_period_us;
7482 }
7483
7484 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7485                                   struct cftype *cft)
7486 {
7487         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7488 }
7489
7490 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7491                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7492 {
7493         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7494 }
7495
7496 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7497                                    struct cftype *cft)
7498 {
7499         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7500 }
7501
7502 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7503                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7504 {
7505         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7506 }
7507
7508 struct cfs_schedulable_data {
7509         struct task_group *tg;
7510         u64 period, quota;
7511 };
7512
7513 /*
7514  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7515  * note: units are usecs
7516  */
7517 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7518                                struct cfs_schedulable_data *d)
7519 {
7520         u64 quota, period;
7521
7522         if (tg == d->tg) {
7523                 period = d->period;
7524                 quota = d->quota;
7525         } else {
7526                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7527                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7528         }
7529
7530         /* note: these should typically be equivalent */
7531         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7532                 return RUNTIME_INF;
7533
7534         return to_ratio(period, quota);
7535 }
7536
7537 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7538 {
7539         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7540         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7541         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7542
7543         if (!tg->parent) {
7544                 quota = RUNTIME_INF;
7545         } else {
7546                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7547
7548                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7549                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7550
7551                 /*
7552                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7553                  * limit is set
7554                  */
7555                 if (quota == RUNTIME_INF)
7556                         quota = parent_quota;
7557                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7558                         return -EINVAL;
7559         }
7560         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7561
7562         return 0;
7563 }
7564
7565 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7566 {
7567         int ret;
7568         struct cfs_schedulable_data data = {
7569                 .tg = tg,
7570                 .period = period,
7571                 .quota = quota,
7572         };
7573
7574         if (quota != RUNTIME_INF) {
7575                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7576                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7577         }
7578
7579         rcu_read_lock();
7580         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7581         rcu_read_unlock();
7582
7583         return ret;
7584 }
7585
7586 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7587                 struct cgroup_map_cb *cb)
7588 {
7589         struct task_group *tg = css_tg(css);
7590         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7591
7592         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7593         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7594         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7595
7596         return 0;
7597 }
7598 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7599 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7600
7601 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7602 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7603                                 struct cftype *cft, s64 val)
7604 {
7605         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7606 }
7607
7608 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7609                                struct cftype *cft)
7610 {
7611         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7612 }
7613
7614 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7615                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7616 {
7617         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7618 }
7619
7620 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7621                                    struct cftype *cft)
7622 {
7623         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7624 }
7625 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7626
7627 static struct cftype cpu_files[] = {
7628 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7629         {
7630                 .name = "shares",
7631                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7632                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7633         },
7634 #endif
7635 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7636         {
7637                 .name = "cfs_quota_us",
7638                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7639                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7640         },
7641         {
7642                 .name = "cfs_period_us",
7643                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7644                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7645         },
7646         {
7647                 .name = "stat",
7648                 .read_map = cpu_stats_show,
7649         },
7650 #endif
7651 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7652         {
7653                 .name = "rt_runtime_us",
7654                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7655                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7656         },
7657         {
7658                 .name = "rt_period_us",
7659                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7660                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7661         },
7662 #endif
7663         { }     /* terminate */
7664 };
7665
7666 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7667         .name           = "cpu",
7668         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7669         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7670         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7671         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7672         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7673         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7674         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7675         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7676         .base_cftypes   = cpu_files,
7677         .early_init     = 1,
7678 };
7679
7680 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7681
7682 void dump_cpu_task(int cpu)
7683 {
7684         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7685         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7686 }