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