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