8b51b2d9b1fda1bfebf50f9ebde60d6c831cbb42
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75
76 #include <asm/switch_to.h>
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79 #include <asm/mutex.h>
80 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
81 #include <asm/paravirt.h>
82 #endif
83
84 #include "sched.h"
85 #include "../workqueue_sched.h"
86 #include "../smpboot.h"
87
88 #define CREATE_TRACE_POINTS
89 #include <trace/events/sched.h>
90
91 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
92 {
93         unsigned long delta;
94         ktime_t soft, hard, now;
95
96         for (;;) {
97                 if (hrtimer_active(period_timer))
98                         break;
99
100                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
101                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
102
103                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
104                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
105                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
106                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
107                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
108         }
109 }
110
111 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
112 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
113
114 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
115
116 void update_rq_clock(struct rq *rq)
117 {
118         s64 delta;
119
120         if (rq->skip_clock_update > 0)
121                 return;
122
123         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
124         rq->clock += delta;
125         update_rq_clock_task(rq, delta);
126 }
127
128 /*
129  * Debugging: various feature bits
130  */
131
132 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
133         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
134
135 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
136 #include "features.h"
137         0;
138
139 #undef SCHED_FEAT
140
141 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
142 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
143         #name ,
144
145 static const char * const sched_feat_names[] = {
146 #include "features.h"
147 };
148
149 #undef SCHED_FEAT
150
151 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
152 {
153         int i;
154
155         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
156                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
157                         seq_puts(m, "NO_");
158                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
159         }
160         seq_puts(m, "\n");
161
162         return 0;
163 }
164
165 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
166
167 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
168 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
169
170 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
171         jump_label_key__##enabled ,
172
173 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
174 #include "features.h"
175 };
176
177 #undef SCHED_FEAT
178
179 static void sched_feat_disable(int i)
180 {
181         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
182                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
183 }
184
185 static void sched_feat_enable(int i)
186 {
187         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
188                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
189 }
190 #else
191 static void sched_feat_disable(int i) { };
192 static void sched_feat_enable(int i) { };
193 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
194
195 static ssize_t
196 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
197                 size_t cnt, loff_t *ppos)
198 {
199         char buf[64];
200         char *cmp;
201         int neg = 0;
202         int i;
203
204         if (cnt > 63)
205                 cnt = 63;
206
207         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
208                 return -EFAULT;
209
210         buf[cnt] = 0;
211         cmp = strstrip(buf);
212
213         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
214                 neg = 1;
215                 cmp += 3;
216         }
217
218         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
219                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
220                         if (neg) {
221                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
222                                 sched_feat_disable(i);
223                         } else {
224                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
225                                 sched_feat_enable(i);
226                         }
227                         break;
228                 }
229         }
230
231         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
232                 return -EINVAL;
233
234         *ppos += cnt;
235
236         return cnt;
237 }
238
239 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
240 {
241         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
242 }
243
244 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
245         .open           = sched_feat_open,
246         .write          = sched_feat_write,
247         .read           = seq_read,
248         .llseek         = seq_lseek,
249         .release        = single_release,
250 };
251
252 static __init int sched_init_debug(void)
253 {
254         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
255                         &sched_feat_fops);
256
257         return 0;
258 }
259 late_initcall(sched_init_debug);
260 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
261
262 /*
263  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
264  * Limited because this is done with IRQs disabled.
265  */
266 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
267
268 /*
269  * period over which we average the RT time consumption, measured
270  * in ms.
271  *
272  * default: 1s
273  */
274 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
275
276 /*
277  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
278  * default: 1s
279  */
280 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
281
282 __read_mostly int scheduler_running;
283
284 /*
285  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
286  * default: 0.95s
287  */
288 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
289
290
291
292 /*
293  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
294  */
295 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
296         __acquires(rq->lock)
297 {
298         struct rq *rq;
299
300         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
301
302         for (;;) {
303                 rq = task_rq(p);
304                 raw_spin_lock(&rq->lock);
305                 if (likely(rq == task_rq(p)))
306                         return rq;
307                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
308         }
309 }
310
311 /*
312  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
313  */
314 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
315         __acquires(p->pi_lock)
316         __acquires(rq->lock)
317 {
318         struct rq *rq;
319
320         for (;;) {
321                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
322                 rq = task_rq(p);
323                 raw_spin_lock(&rq->lock);
324                 if (likely(rq == task_rq(p)))
325                         return rq;
326                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
327                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
328         }
329 }
330
331 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
332         __releases(rq->lock)
333 {
334         raw_spin_unlock(&rq->lock);
335 }
336
337 static inline void
338 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
339         __releases(rq->lock)
340         __releases(p->pi_lock)
341 {
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
344 }
345
346 /*
347  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
348  */
349 static struct rq *this_rq_lock(void)
350         __acquires(rq->lock)
351 {
352         struct rq *rq;
353
354         local_irq_disable();
355         rq = this_rq();
356         raw_spin_lock(&rq->lock);
357
358         return rq;
359 }
360
361 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
362 /*
363  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
364  *
365  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
366  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
367  * reschedule event.
368  *
369  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
370  * rq->lock.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398 /*
399  * called from hardirq (IPI) context
400  */
401 static void __hrtick_start(void *arg)
402 {
403         struct rq *rq = arg;
404
405         raw_spin_lock(&rq->lock);
406         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
407         rq->hrtick_csd_pending = 0;
408         raw_spin_unlock(&rq->lock);
409 }
410
411 /*
412  * Called to set the hrtick timer state.
413  *
414  * called with rq->lock held and irqs disabled
415  */
416 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
417 {
418         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
419         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
420
421         hrtimer_set_expires(timer, time);
422
423         if (rq == this_rq()) {
424                 hrtimer_restart(timer);
425         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
426                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
427                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
428         }
429 }
430
431 static int
432 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
433 {
434         int cpu = (int)(long)hcpu;
435
436         switch (action) {
437         case CPU_UP_CANCELED:
438         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
439         case CPU_DOWN_PREPARE:
440         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
441         case CPU_DEAD:
442         case CPU_DEAD_FROZEN:
443                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
444                 return NOTIFY_OK;
445         }
446
447         return NOTIFY_DONE;
448 }
449
450 static __init void init_hrtick(void)
451 {
452         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
453 }
454 #else
455 /*
456  * Called to set the hrtick timer state.
457  *
458  * called with rq->lock held and irqs disabled
459  */
460 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
461 {
462         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
463                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
464 }
465
466 static inline void init_hrtick(void)
467 {
468 }
469 #endif /* CONFIG_SMP */
470
471 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
472 {
473 #ifdef CONFIG_SMP
474         rq->hrtick_csd_pending = 0;
475
476         rq->hrtick_csd.flags = 0;
477         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
478         rq->hrtick_csd.info = rq;
479 #endif
480
481         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
482         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
483 }
484 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
485 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
486 {
487 }
488
489 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
490 {
491 }
492
493 static inline void init_hrtick(void)
494 {
495 }
496 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
497
498 /*
499  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
500  *
501  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
502  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
503  * the target CPU.
504  */
505 #ifdef CONFIG_SMP
506
507 #ifndef tsk_is_polling
508 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
509 #endif
510
511 void resched_task(struct task_struct *p)
512 {
513         int cpu;
514
515         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
516
517         if (test_tsk_need_resched(p))
518                 return;
519
520         set_tsk_need_resched(p);
521
522         cpu = task_cpu(p);
523         if (cpu == smp_processor_id())
524                 return;
525
526         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
527         smp_mb();
528         if (!tsk_is_polling(p))
529                 smp_send_reschedule(cpu);
530 }
531
532 void resched_cpu(int cpu)
533 {
534         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
535         unsigned long flags;
536
537         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
538                 return;
539         resched_task(cpu_curr(cpu));
540         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
541 }
542
543 #ifdef CONFIG_NO_HZ
544 /*
545  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
546  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
547  *
548  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
549  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
550  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
551  */
552 int get_nohz_timer_target(void)
553 {
554         int cpu = smp_processor_id();
555         int i;
556         struct sched_domain *sd;
557
558         rcu_read_lock();
559         for_each_domain(cpu, sd) {
560                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
561                         if (!idle_cpu(i)) {
562                                 cpu = i;
563                                 goto unlock;
564                         }
565                 }
566         }
567 unlock:
568         rcu_read_unlock();
569         return cpu;
570 }
571 /*
572  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
573  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
574  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
575  * idle system the next event might even be infinite time into the
576  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
577  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
578  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
579  * wheel for the next timer event.
580  */
581 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
582 {
583         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
584
585         if (cpu == smp_processor_id())
586                 return;
587
588         /*
589          * This is safe, as this function is called with the timer
590          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
591          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
592          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
593          * timer into account automatically.
594          */
595         if (rq->curr != rq->idle)
596                 return;
597
598         /*
599          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
600          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
601          * idle task through an additional NOOP schedule()
602          */
603         set_tsk_need_resched(rq->idle);
604
605         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
606         smp_mb();
607         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
608                 smp_send_reschedule(cpu);
609 }
610
611 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
612 {
613         int cpu = smp_processor_id();
614         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
615 }
616
617 #else /* CONFIG_NO_HZ */
618
619 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
620 {
621         return false;
622 }
623
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
625
626 void sched_avg_update(struct rq *rq)
627 {
628         s64 period = sched_avg_period();
629
630         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
631                 /*
632                  * Inline assembly required to prevent the compiler
633                  * optimising this loop into a divmod call.
634                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
635                  */
636                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
637                 rq->age_stamp += period;
638                 rq->rt_avg /= 2;
639         }
640 }
641
642 #else /* !CONFIG_SMP */
643 void resched_task(struct task_struct *p)
644 {
645         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
646         set_tsk_need_resched(p);
647 }
648 #endif /* CONFIG_SMP */
649
650 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
651                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
652 /*
653  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
654  * node and @up when leaving it for the final time.
655  *
656  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
657  */
658 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
659                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
660 {
661         struct task_group *parent, *child;
662         int ret;
663
664         parent = from;
665
666 down:
667         ret = (*down)(parent, data);
668         if (ret)
669                 goto out;
670         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
671                 parent = child;
672                 goto down;
673
674 up:
675                 continue;
676         }
677         ret = (*up)(parent, data);
678         if (ret || parent == from)
679                 goto out;
680
681         child = parent;
682         parent = parent->parent;
683         if (parent)
684                 goto up;
685 out:
686         return ret;
687 }
688
689 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
690 {
691         return 0;
692 }
693 #endif
694
695 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
696 {
697         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
698         struct load_weight *load = &p->se.load;
699
700         /*
701          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
702          */
703         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
704                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
705                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
706                 return;
707         }
708
709         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
710         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
711 }
712
713 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
714 {
715         update_rq_clock(rq);
716         sched_info_queued(p);
717         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
718 }
719
720 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         update_rq_clock(rq);
723         sched_info_dequeued(p);
724         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
725 }
726
727 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
728 {
729         if (task_contributes_to_load(p))
730                 rq->nr_uninterruptible--;
731
732         enqueue_task(rq, p, flags);
733 }
734
735 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
736 {
737         if (task_contributes_to_load(p))
738                 rq->nr_uninterruptible++;
739
740         dequeue_task(rq, p, flags);
741 }
742
743 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
744 {
745 /*
746  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
747  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
748  */
749 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
750         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
751 #endif
752 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
753         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
754
755         /*
756          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
757          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
758          * {soft,}irq region.
759          *
760          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
761          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
762          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
763          * monotonic.
764          *
765          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
766          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
767          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
768          * atomic ops.
769          */
770         if (irq_delta > delta)
771                 irq_delta = delta;
772
773         rq->prev_irq_time += irq_delta;
774         delta -= irq_delta;
775 #endif
776 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
777         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
778                 u64 st;
779
780                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
781                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
782
783                 if (unlikely(steal > delta))
784                         steal = delta;
785
786                 st = steal_ticks(steal);
787                 steal = st * TICK_NSEC;
788
789                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
790
791                 delta -= steal;
792         }
793 #endif
794
795         rq->clock_task += delta;
796
797 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
798         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
799                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
800 #endif
801 }
802
803 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
804 {
805         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
806         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
807
808         if (stop) {
809                 /*
810                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
811                  * userspace knows about and won't get confused about.
812                  *
813                  * Also, it will make PI more or less work without too
814                  * much confusion -- but then, stop work should not
815                  * rely on PI working anyway.
816                  */
817                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
818
819                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
820         }
821
822         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
823
824         if (old_stop) {
825                 /*
826                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
827                  * it can die in pieces.
828                  */
829                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
830         }
831 }
832
833 /*
834  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
835  */
836 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
837 {
838         return p->static_prio;
839 }
840
841 /*
842  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
843  * without taking RT-inheritance into account. Might be
844  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
845  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
846  * estimator recalculates.
847  */
848 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
849 {
850         int prio;
851
852         if (task_has_rt_policy(p))
853                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
854         else
855                 prio = __normal_prio(p);
856         return prio;
857 }
858
859 /*
860  * Calculate the current priority, i.e. the priority
861  * taken into account by the scheduler. This value might
862  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
863  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
864  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
865  */
866 static int effective_prio(struct task_struct *p)
867 {
868         p->normal_prio = normal_prio(p);
869         /*
870          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
871          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
872          * to the normal priority:
873          */
874         if (!rt_prio(p->prio))
875                 return p->normal_prio;
876         return p->prio;
877 }
878
879 /**
880  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
881  * @p: the task in question.
882  */
883 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
884 {
885         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
886 }
887
888 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
889                                        const struct sched_class *prev_class,
890                                        int oldprio)
891 {
892         if (prev_class != p->sched_class) {
893                 if (prev_class->switched_from)
894                         prev_class->switched_from(rq, p);
895                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
896         } else if (oldprio != p->prio)
897                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
898 }
899
900 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
901 {
902         const struct sched_class *class;
903
904         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
905                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
906         } else {
907                 for_each_class(class) {
908                         if (class == rq->curr->sched_class)
909                                 break;
910                         if (class == p->sched_class) {
911                                 resched_task(rq->curr);
912                                 break;
913                         }
914                 }
915         }
916
917         /*
918          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
919          * this case, we can save a useless back to back clock update.
920          */
921         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
922                 rq->skip_clock_update = 1;
923 }
924
925 #ifdef CONFIG_SMP
926 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
929         /*
930          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
931          * ttwu() will sort out the placement.
932          */
933         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
934                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
935
936 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
937         /*
938          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
939          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
940          *
941          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
942          * see task_group().
943          *
944          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
945          * task_rq_lock().
946          */
947         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
948                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
949 #endif
950 #endif
951
952         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
953
954         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
955                 p->se.nr_migrations++;
956                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
957         }
958
959         __set_task_cpu(p, new_cpu);
960 }
961
962 struct migration_arg {
963         struct task_struct *task;
964         int dest_cpu;
965 };
966
967 static int migration_cpu_stop(void *data);
968
969 /*
970  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
971  *
972  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
973  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
974  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
975  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
976  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
977  * @p has remained unscheduled the whole time.
978  *
979  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
980  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
981  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
982  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
983  * waiting to become inactive.
984  */
985 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
986 {
987         unsigned long flags;
988         int running, on_rq;
989         unsigned long ncsw;
990         struct rq *rq;
991
992         for (;;) {
993                 /*
994                  * We do the initial early heuristics without holding
995                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
996                  * the runqueue lock when things look like they will
997                  * work out!
998                  */
999                 rq = task_rq(p);
1000
1001                 /*
1002                  * If the task is actively running on another CPU
1003                  * still, just relax and busy-wait without holding
1004                  * any locks.
1005                  *
1006                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1007                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1008                  * But we don't care, since "task_running()" will
1009                  * return false if the runqueue has changed and p
1010                  * is actually now running somewhere else!
1011                  */
1012                 while (task_running(rq, p)) {
1013                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1014                                 return 0;
1015                         cpu_relax();
1016                 }
1017
1018                 /*
1019                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1020                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1021                  * just go back and repeat.
1022                  */
1023                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1024                 trace_sched_wait_task(p);
1025                 running = task_running(rq, p);
1026                 on_rq = p->on_rq;
1027                 ncsw = 0;
1028                 if (!match_state || p->state == match_state)
1029                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1030                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1031
1032                 /*
1033                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1034                  */
1035                 if (unlikely(!ncsw))
1036                         break;
1037
1038                 /*
1039                  * Was it really running after all now that we
1040                  * checked with the proper locks actually held?
1041                  *
1042                  * Oops. Go back and try again..
1043                  */
1044                 if (unlikely(running)) {
1045                         cpu_relax();
1046                         continue;
1047                 }
1048
1049                 /*
1050                  * It's not enough that it's not actively running,
1051                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1052                  * preempted!
1053                  *
1054                  * So if it was still runnable (but just not actively
1055                  * running right now), it's preempted, and we should
1056                  * yield - it could be a while.
1057                  */
1058                 if (unlikely(on_rq)) {
1059                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1060
1061                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1062                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1063                         continue;
1064                 }
1065
1066                 /*
1067                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1068                  * runnable, which means that it will never become
1069                  * running in the future either. We're all done!
1070                  */
1071                 break;
1072         }
1073
1074         return ncsw;
1075 }
1076
1077 /***
1078  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1079  * @p: the to-be-kicked thread
1080  *
1081  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1082  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1083  *
1084  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1085  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1086  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1087  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1088  * achieved as well.
1089  */
1090 void kick_process(struct task_struct *p)
1091 {
1092         int cpu;
1093
1094         preempt_disable();
1095         cpu = task_cpu(p);
1096         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1097                 smp_send_reschedule(cpu);
1098         preempt_enable();
1099 }
1100 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1101 #endif /* CONFIG_SMP */
1102
1103 #ifdef CONFIG_SMP
1104 /*
1105  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1106  */
1107 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1108 {
1109         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1110         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1111         int dest_cpu;
1112
1113         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1114         for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1115                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1116                         continue;
1117                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1118                         continue;
1119                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1120                         return dest_cpu;
1121         }
1122
1123         for (;;) {
1124                 /* Any allowed, online CPU? */
1125                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1126                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1127                                 continue;
1128                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1129                                 continue;
1130                         goto out;
1131                 }
1132
1133                 switch (state) {
1134                 case cpuset:
1135                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1136                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1137                         state = possible;
1138                         break;
1139
1140                 case possible:
1141                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1142                         state = fail;
1143                         break;
1144
1145                 case fail:
1146                         BUG();
1147                         break;
1148                 }
1149         }
1150
1151 out:
1152         if (state != cpuset) {
1153                 /*
1154                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1155                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1156                  * leave kernel.
1157                  */
1158                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1159                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1160                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1161                 }
1162         }
1163
1164         return dest_cpu;
1165 }
1166
1167 /*
1168  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1169  */
1170 static inline
1171 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1172 {
1173         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1174
1175         /*
1176          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1177          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1178          * cpu.
1179          *
1180          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1181          *
1182          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1183          *   not worry about this generic constraint ]
1184          */
1185         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1186                      !cpu_online(cpu)))
1187                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1188
1189         return cpu;
1190 }
1191
1192 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1193 {
1194         s64 diff = sample - *avg;
1195         *avg += diff >> 3;
1196 }
1197 #endif
1198
1199 static void
1200 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1201 {
1202 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1203         struct rq *rq = this_rq();
1204
1205 #ifdef CONFIG_SMP
1206         int this_cpu = smp_processor_id();
1207
1208         if (cpu == this_cpu) {
1209                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1210                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1211         } else {
1212                 struct sched_domain *sd;
1213
1214                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1215                 rcu_read_lock();
1216                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1217                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1218                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1219                                 break;
1220                         }
1221                 }
1222                 rcu_read_unlock();
1223         }
1224
1225         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1226                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1227
1228 #endif /* CONFIG_SMP */
1229
1230         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1231         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1232
1233         if (wake_flags & WF_SYNC)
1234                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1235
1236 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1237 }
1238
1239 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1240 {
1241         activate_task(rq, p, en_flags);
1242         p->on_rq = 1;
1243
1244         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1245         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1246                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1251  */
1252 static void
1253 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1254 {
1255         trace_sched_wakeup(p, true);
1256         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1257
1258         p->state = TASK_RUNNING;
1259 #ifdef CONFIG_SMP
1260         if (p->sched_class->task_woken)
1261                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1262
1263         if (rq->idle_stamp) {
1264                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1265                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1266
1267                 if (delta > max)
1268                         rq->avg_idle = max;
1269                 else
1270                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1271                 rq->idle_stamp = 0;
1272         }
1273 #endif
1274 }
1275
1276 static void
1277 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1278 {
1279 #ifdef CONFIG_SMP
1280         if (p->sched_contributes_to_load)
1281                 rq->nr_uninterruptible--;
1282 #endif
1283
1284         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1285         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1286 }
1287
1288 /*
1289  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1290  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1291  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1292  * the task is still ->on_rq.
1293  */
1294 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1295 {
1296         struct rq *rq;
1297         int ret = 0;
1298
1299         rq = __task_rq_lock(p);
1300         if (p->on_rq) {
1301                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1302                 ret = 1;
1303         }
1304         __task_rq_unlock(rq);
1305
1306         return ret;
1307 }
1308
1309 #ifdef CONFIG_SMP
1310 static void sched_ttwu_pending(void)
1311 {
1312         struct rq *rq = this_rq();
1313         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1314         struct task_struct *p;
1315
1316         raw_spin_lock(&rq->lock);
1317
1318         while (llist) {
1319                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1320                 llist = llist_next(llist);
1321                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1322         }
1323
1324         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1325 }
1326
1327 void scheduler_ipi(void)
1328 {
1329         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1330                 return;
1331
1332         /*
1333          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1334          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1335          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1336          * we do call them.
1337          *
1338          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1339          * properly.
1340          *
1341          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1342          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1343          * somewhat pessimize the simple resched case.
1344          */
1345         irq_enter();
1346         sched_ttwu_pending();
1347
1348         /*
1349          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1350          */
1351         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1352                 this_rq()->idle_balance = 1;
1353                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1354         }
1355         irq_exit();
1356 }
1357
1358 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1359 {
1360         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1361                 smp_send_reschedule(cpu);
1362 }
1363
1364 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1365 {
1366         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1367 }
1368 #endif /* CONFIG_SMP */
1369
1370 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1371 {
1372         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1373
1374 #if defined(CONFIG_SMP)
1375         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1376                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1377                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1378                 return;
1379         }
1380 #endif
1381
1382         raw_spin_lock(&rq->lock);
1383         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1384         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1385 }
1386
1387 /**
1388  * try_to_wake_up - wake up a thread
1389  * @p: the thread to be awakened
1390  * @state: the mask of task states that can be woken
1391  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1392  *
1393  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1394  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1395  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1396  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1397  * runnable without the overhead of this.
1398  *
1399  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1400  * or @state didn't match @p's state.
1401  */
1402 static int
1403 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1404 {
1405         unsigned long flags;
1406         int cpu, success = 0;
1407
1408         smp_wmb();
1409         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1410         if (!(p->state & state))
1411                 goto out;
1412
1413         success = 1; /* we're going to change ->state */
1414         cpu = task_cpu(p);
1415
1416         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1417                 goto stat;
1418
1419 #ifdef CONFIG_SMP
1420         /*
1421          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1422          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1423          */
1424         while (p->on_cpu)
1425                 cpu_relax();
1426         /*
1427          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1428          */
1429         smp_rmb();
1430
1431         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1432         p->state = TASK_WAKING;
1433
1434         if (p->sched_class->task_waking)
1435                 p->sched_class->task_waking(p);
1436
1437         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1438         if (task_cpu(p) != cpu) {
1439                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1440                 set_task_cpu(p, cpu);
1441         }
1442 #endif /* CONFIG_SMP */
1443
1444         ttwu_queue(p, cpu);
1445 stat:
1446         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1447 out:
1448         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1449
1450         return success;
1451 }
1452
1453 /**
1454  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1455  * @p: the thread to be awakened
1456  *
1457  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1458  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1459  * the current task.
1460  */
1461 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1462 {
1463         struct rq *rq = task_rq(p);
1464
1465         BUG_ON(rq != this_rq());
1466         BUG_ON(p == current);
1467         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1468
1469         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1470                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1471                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1472                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1473         }
1474
1475         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1476                 goto out;
1477
1478         if (!p->on_rq)
1479                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1480
1481         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1482         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1483 out:
1484         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1485 }
1486
1487 /**
1488  * wake_up_process - Wake up a specific process
1489  * @p: The process to be woken up.
1490  *
1491  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1492  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1493  * running.
1494  *
1495  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1496  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1497  */
1498 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1499 {
1500         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1501 }
1502 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1503
1504 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1505 {
1506         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1507 }
1508
1509 /*
1510  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1511  * p is forked by current.
1512  *
1513  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1514  */
1515 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1516 {
1517         p->on_rq                        = 0;
1518
1519         p->se.on_rq                     = 0;
1520         p->se.exec_start                = 0;
1521         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1522         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1523         p->se.nr_migrations             = 0;
1524         p->se.vruntime                  = 0;
1525         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1526
1527 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1528         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1529 #endif
1530
1531         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1532
1533 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1534         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1535 #endif
1536 }
1537
1538 /*
1539  * fork()/clone()-time setup:
1540  */
1541 void sched_fork(struct task_struct *p)
1542 {
1543         unsigned long flags;
1544         int cpu = get_cpu();
1545
1546         __sched_fork(p);
1547         /*
1548          * We mark the process as running here. This guarantees that
1549          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1550          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1551          */
1552         p->state = TASK_RUNNING;
1553
1554         /*
1555          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1556          */
1557         p->prio = current->normal_prio;
1558
1559         /*
1560          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1561          */
1562         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1563                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1564                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1565                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1566                         p->rt_priority = 0;
1567                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1568                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1569
1570                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1571                 set_load_weight(p);
1572
1573                 /*
1574                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1575                  * fulfilled its duty:
1576                  */
1577                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1578         }
1579
1580         if (!rt_prio(p->prio))
1581                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1582
1583         if (p->sched_class->task_fork)
1584                 p->sched_class->task_fork(p);
1585
1586         /*
1587          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1588          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1589          * is ran before sched_fork().
1590          *
1591          * Silence PROVE_RCU.
1592          */
1593         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1594         set_task_cpu(p, cpu);
1595         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1596
1597 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1598         if (likely(sched_info_on()))
1599                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1600 #endif
1601 #if defined(CONFIG_SMP)
1602         p->on_cpu = 0;
1603 #endif
1604 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1605         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1606         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1607 #endif
1608 #ifdef CONFIG_SMP
1609         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1610 #endif
1611
1612         put_cpu();
1613 }
1614
1615 /*
1616  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1617  *
1618  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1619  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1620  * on the runqueue and wakes it.
1621  */
1622 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1623 {
1624         unsigned long flags;
1625         struct rq *rq;
1626
1627         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1628 #ifdef CONFIG_SMP
1629         /*
1630          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1631          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1632          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1633          */
1634         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1635 #endif
1636
1637         rq = __task_rq_lock(p);
1638         activate_task(rq, p, 0);
1639         p->on_rq = 1;
1640         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1641         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1642 #ifdef CONFIG_SMP
1643         if (p->sched_class->task_woken)
1644                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1645 #endif
1646         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1647 }
1648
1649 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1650
1651 /**
1652  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1653  * @notifier: notifier struct to register
1654  */
1655 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1656 {
1657         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1658 }
1659 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1660
1661 /**
1662  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1663  * @notifier: notifier struct to unregister
1664  *
1665  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1666  */
1667 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1668 {
1669         hlist_del(&notifier->link);
1670 }
1671 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1672
1673 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1674 {
1675         struct preempt_notifier *notifier;
1676         struct hlist_node *node;
1677
1678         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1679                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1680 }
1681
1682 static void
1683 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1684                                  struct task_struct *next)
1685 {
1686         struct preempt_notifier *notifier;
1687         struct hlist_node *node;
1688
1689         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1690                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1691 }
1692
1693 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1694
1695 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1696 {
1697 }
1698
1699 static void
1700 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1701                                  struct task_struct *next)
1702 {
1703 }
1704
1705 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1706
1707 /**
1708  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1709  * @rq: the runqueue preparing to switch
1710  * @prev: the current task that is being switched out
1711  * @next: the task we are going to switch to.
1712  *
1713  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1714  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1715  * switch.
1716  *
1717  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1718  * hooks.
1719  */
1720 static inline void
1721 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1722                     struct task_struct *next)
1723 {
1724         trace_sched_switch(prev, next);
1725         sched_info_switch(prev, next);
1726         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1727         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1728         prepare_lock_switch(rq, next);
1729         prepare_arch_switch(next);
1730 }
1731
1732 /**
1733  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1734  * @rq: runqueue associated with task-switch
1735  * @prev: the thread we just switched away from.
1736  *
1737  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1738  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1739  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1740  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1741  *
1742  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1743  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1744  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1745  * details.)
1746  */
1747 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1748         __releases(rq->lock)
1749 {
1750         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1751         long prev_state;
1752
1753         rq->prev_mm = NULL;
1754
1755         /*
1756          * A task struct has one reference for the use as "current".
1757          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1758          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1759          * the scheduled task must drop that reference.
1760          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1761          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1762          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1763          * be dropped twice.
1764          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1765          */
1766         prev_state = prev->state;
1767         account_switch_vtime(prev);
1768         finish_arch_switch(prev);
1769         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1770         finish_lock_switch(rq, prev);
1771         finish_arch_post_lock_switch();
1772
1773         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1774         if (mm)
1775                 mmdrop(mm);
1776         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1777                 /*
1778                  * Remove function-return probe instances associated with this
1779                  * task and put them back on the free list.
1780                  */
1781                 kprobe_flush_task(prev);
1782                 put_task_struct(prev);
1783         }
1784 }
1785
1786 #ifdef CONFIG_SMP
1787
1788 /* assumes rq->lock is held */
1789 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1790 {
1791         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1792                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1793 }
1794
1795 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1796 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1797 {
1798         if (rq->post_schedule) {
1799                 unsigned long flags;
1800
1801                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1802                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1803                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1804                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1805
1806                 rq->post_schedule = 0;
1807         }
1808 }
1809
1810 #else
1811
1812 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1813 {
1814 }
1815
1816 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1817 {
1818 }
1819
1820 #endif
1821
1822 /**
1823  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1824  * @prev: the thread we just switched away from.
1825  */
1826 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1827         __releases(rq->lock)
1828 {
1829         struct rq *rq = this_rq();
1830
1831         finish_task_switch(rq, prev);
1832
1833         /*
1834          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1835          * task_switch?
1836          */
1837         post_schedule(rq);
1838
1839 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1840         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1841         preempt_enable();
1842 #endif
1843         if (current->set_child_tid)
1844                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1845 }
1846
1847 /*
1848  * context_switch - switch to the new MM and the new
1849  * thread's register state.
1850  */
1851 static inline void
1852 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1853                struct task_struct *next)
1854 {
1855         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1856
1857         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1858
1859         mm = next->mm;
1860         oldmm = prev->active_mm;
1861         /*
1862          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1863          * combine the page table reload and the switch backend into
1864          * one hypercall.
1865          */
1866         arch_start_context_switch(prev);
1867
1868         if (!mm) {
1869                 next->active_mm = oldmm;
1870                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1871                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1872         } else
1873                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1874
1875         if (!prev->mm) {
1876                 prev->active_mm = NULL;
1877                 rq->prev_mm = oldmm;
1878         }
1879         /*
1880          * Since the runqueue lock will be released by the next
1881          * task (which is an invalid locking op but in the case
1882          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1883          * do an early lockdep release here:
1884          */
1885 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1886         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1887 #endif
1888
1889         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1890         switch_to(prev, next, prev);
1891
1892         barrier();
1893         /*
1894          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1895          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1896          * frame will be invalid.
1897          */
1898         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1899 }
1900
1901 /*
1902  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1903  *
1904  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1905  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1906  * number of context switches performed since bootup.
1907  */
1908 unsigned long nr_running(void)
1909 {
1910         unsigned long i, sum = 0;
1911
1912         for_each_online_cpu(i)
1913                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1914
1915         return sum;
1916 }
1917
1918 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1919 {
1920         unsigned long i, sum = 0;
1921
1922         for_each_possible_cpu(i)
1923                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1924
1925         /*
1926          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1927          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1928          */
1929         if (unlikely((long)sum < 0))
1930                 sum = 0;
1931
1932         return sum;
1933 }
1934
1935 unsigned long long nr_context_switches(void)
1936 {
1937         int i;
1938         unsigned long long sum = 0;
1939
1940         for_each_possible_cpu(i)
1941                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1942
1943         return sum;
1944 }
1945
1946 unsigned long nr_iowait(void)
1947 {
1948         unsigned long i, sum = 0;
1949
1950         for_each_possible_cpu(i)
1951                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1952
1953         return sum;
1954 }
1955
1956 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
1957 {
1958         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
1959         return atomic_read(&this->nr_iowait);
1960 }
1961
1962 unsigned long this_cpu_load(void)
1963 {
1964         struct rq *this = this_rq();
1965         return this->cpu_load[0];
1966 }
1967
1968
1969 /*
1970  * Global load-average calculations
1971  *
1972  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
1973  * in order to minimize overhead.
1974  *
1975  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
1976  * nr_uninterruptible.
1977  *
1978  * Once every LOAD_FREQ:
1979  *
1980  *   nr_active = 0;
1981  *   for_each_possible_cpu(cpu)
1982  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
1983  *
1984  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
1985  *
1986  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
1987  *
1988  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
1989  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
1990  *    to calculating nr_active.
1991  *
1992  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
1993  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
1994  *
1995  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
1996  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
1997  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
1998  *
1999  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2000  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2001  *    cpu to have completed this task.
2002  *
2003  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2004  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2005  *
2006  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2007  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2008  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2009  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2010  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2011  *    all cpus yields the correct result.
2012  *
2013  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2014  */
2015
2016 /* Variables and functions for calc_load */
2017 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2018 static unsigned long calc_load_update;
2019 unsigned long avenrun[3];
2020 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2021
2022 /**
2023  * get_avenrun - get the load average array
2024  * @loads:      pointer to dest load array
2025  * @offset:     offset to add
2026  * @shift:      shift count to shift the result left
2027  *
2028  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2029  */
2030 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2031 {
2032         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2033         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2034         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2035 }
2036
2037 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2038 {
2039         long nr_active, delta = 0;
2040
2041         nr_active = this_rq->nr_running;
2042         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2043
2044         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2045                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2046                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2047         }
2048
2049         return delta;
2050 }
2051
2052 /*
2053  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2054  */
2055 static unsigned long
2056 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2057 {
2058         load *= exp;
2059         load += active * (FIXED_1 - exp);
2060         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2061         return load >> FSHIFT;
2062 }
2063
2064 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2065 /*
2066  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2067  *
2068  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2069  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2070  * NO_HZ.
2071  *
2072  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2073  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2074  * when we read the global state.
2075  *
2076  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2077  *
2078  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2079  *    contribution, causing under-accounting.
2080  *
2081  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2082  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2083  *
2084  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2085  *
2086  *        0s            5s            10s           15s
2087  *          +10           +10           +10           +10
2088  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2089  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2090  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2091  *
2092  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2093  *    accumlating the new one.
2094  *
2095  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2096  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2097  *    busy state.
2098  *
2099  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2100  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2101  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2102  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2103  *    LOAD_FREQ intervals.
2104  *
2105  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2106  */
2107 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2108 static int calc_load_idx;
2109
2110 static inline int calc_load_write_idx(void)
2111 {
2112         int idx = calc_load_idx;
2113
2114         /*
2115          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2116          * need to observe the new update time.
2117          */
2118         smp_rmb();
2119
2120         /*
2121          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2122          * next idle-delta.
2123          */
2124         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2125                 idx++;
2126
2127         return idx & 1;
2128 }
2129
2130 static inline int calc_load_read_idx(void)
2131 {
2132         return calc_load_idx & 1;
2133 }
2134
2135 void calc_load_enter_idle(void)
2136 {
2137         struct rq *this_rq = this_rq();
2138         long delta;
2139
2140         /*
2141          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2142          * into the pending idle delta.
2143          */
2144         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2145         if (delta) {
2146                 int idx = calc_load_write_idx();
2147                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2148         }
2149 }
2150
2151 void calc_load_exit_idle(void)
2152 {
2153         struct rq *this_rq = this_rq();
2154
2155         /*
2156          * If we're still before the sample window, we're done.
2157          */
2158         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2159                 return;
2160
2161         /*
2162          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2163          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2164          * sync up for the next window.
2165          */
2166         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2167         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2168                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2169 }
2170
2171 static long calc_load_fold_idle(void)
2172 {
2173         int idx = calc_load_read_idx();
2174         long delta = 0;
2175
2176         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2177                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2178
2179         return delta;
2180 }
2181
2182 /**
2183  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2184  *
2185  * @x:         base of the power
2186  * @frac_bits: fractional bits of @x
2187  * @n:         power to raise @x to.
2188  *
2189  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2190  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2191  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2192  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2193  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2194  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2195  * vector.
2196  */
2197 static unsigned long
2198 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2199 {
2200         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2201
2202         if (n) for (;;) {
2203                 if (n & 1) {
2204                         result *= x;
2205                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2206                         result >>= frac_bits;
2207                 }
2208                 n >>= 1;
2209                 if (!n)
2210                         break;
2211                 x *= x;
2212                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2213                 x >>= frac_bits;
2214         }
2215
2216         return result;
2217 }
2218
2219 /*
2220  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2221  *
2222  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2223  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2224  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2225  *
2226  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2227  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2228  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2229  *
2230  *  ...
2231  *
2232  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2233  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2234  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2235  *
2236  * [1] application of the geometric series:
2237  *
2238  *              n         1 - x^(n+1)
2239  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2240  *             i=0          1 - x
2241  */
2242 static unsigned long
2243 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2244             unsigned long active, unsigned int n)
2245 {
2246
2247         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2248 }
2249
2250 /*
2251  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2252  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2253  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2254  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2255  *
2256  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2257  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2258  */
2259 static void calc_global_nohz(void)
2260 {
2261         long delta, active, n;
2262
2263         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2264                 /*
2265                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2266                  */
2267                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2268                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2269
2270                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2271                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2272
2273                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2274                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2275                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2276
2277                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2278         }
2279
2280         /*
2281          * Flip the idle index...
2282          *
2283          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2284          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2285          * index, this avoids a double flip messing things up.
2286          */
2287         smp_wmb();
2288         calc_load_idx++;
2289 }
2290 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2291
2292 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2293 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2294
2295 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2296
2297 /*
2298  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2299  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2300  */
2301 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2302 {
2303         long active, delta;
2304
2305         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2306                 return;
2307
2308         /*
2309          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2310          */
2311         delta = calc_load_fold_idle();
2312         if (delta)
2313                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2314
2315         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2316         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2317
2318         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2319         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2320         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2321
2322         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2323
2324         /*
2325          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2326          */
2327         calc_global_nohz();
2328 }
2329
2330 /*
2331  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2332  * active count.
2333  */
2334 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2335 {
2336         long delta;
2337
2338         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2339                 return;
2340
2341         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2342         if (delta)
2343                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2344
2345         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2346 }
2347
2348 /*
2349  * End of global load-average stuff
2350  */
2351
2352 /*
2353  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2354  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2355  *
2356  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2357  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2358  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2359  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2360  *
2361  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2362  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2363  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2364  *
2365  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2366  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2367  * particular idx is approximated to be zero.
2368  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2369  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2370  * based on 128 point scale.
2371  * Example:
2372  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2373  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2374  *
2375  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2376  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2377  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2378  */
2379 #define DEGRADE_SHIFT           7
2380 static const unsigned char
2381                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2382 static const unsigned char
2383                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2384                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2385                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2386                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2387                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2388                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2389
2390 /*
2391  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2392  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2393  * adding any new load.
2394  */
2395 static unsigned long
2396 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2397 {
2398         int j = 0;
2399
2400         if (!missed_updates)
2401                 return load;
2402
2403         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2404                 return 0;
2405
2406         if (idx == 1)
2407                 return load >> missed_updates;
2408
2409         while (missed_updates) {
2410                 if (missed_updates % 2)
2411                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2412
2413                 missed_updates >>= 1;
2414                 j++;
2415         }
2416         return load;
2417 }
2418
2419 /*
2420  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2421  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2422  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2423  */
2424 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2425                               unsigned long pending_updates)
2426 {
2427         int i, scale;
2428
2429         this_rq->nr_load_updates++;
2430
2431         /* Update our load: */
2432         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2433         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2434                 unsigned long old_load, new_load;
2435
2436                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2437
2438                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2439                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2440                 new_load = this_load;
2441                 /*
2442                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2443                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2444                  * example.
2445                  */
2446                 if (new_load > old_load)
2447                         new_load += scale - 1;
2448
2449                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2450         }
2451
2452         sched_avg_update(this_rq);
2453 }
2454
2455 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2456 /*
2457  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2458  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2459  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2460  *
2461  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2462  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2463  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2464  * (tick_nohz_idle_exit).
2465  *
2466  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2467  */
2468
2469 /*
2470  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2471  * idle balance.
2472  */
2473 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2474 {
2475         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2476         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2477         unsigned long pending_updates;
2478
2479         /*
2480          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2481          */
2482         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2483                 return;
2484
2485         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2486         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2487
2488         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2489 }
2490
2491 /*
2492  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2493  */
2494 void update_cpu_load_nohz(void)
2495 {
2496         struct rq *this_rq = this_rq();
2497         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2498         unsigned long pending_updates;
2499
2500         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2501                 return;
2502
2503         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2504         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2505         if (pending_updates) {
2506                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2507                 /*
2508                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2509                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2510                  */
2511                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2512         }
2513         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2514 }
2515 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2516
2517 /*
2518  * Called from scheduler_tick()
2519  */
2520 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2521 {
2522         /*
2523          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2524          */
2525         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2526         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2527
2528         calc_load_account_active(this_rq);
2529 }
2530
2531 #ifdef CONFIG_SMP
2532
2533 /*
2534  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2535  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2536  */
2537 void sched_exec(void)
2538 {
2539         struct task_struct *p = current;
2540         unsigned long flags;
2541         int dest_cpu;
2542
2543         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2544         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2545         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2546                 goto unlock;
2547
2548         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2549                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2550
2551                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2552                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2553                 return;
2554         }
2555 unlock:
2556         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2557 }
2558
2559 #endif
2560
2561 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2562 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2563
2564 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2565 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2566
2567 /*
2568  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2569  * @p in case that task is currently running.
2570  *
2571  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2572  */
2573 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2574 {
2575         u64 ns = 0;
2576
2577         if (task_current(rq, p)) {
2578                 update_rq_clock(rq);
2579                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2580                 if ((s64)ns < 0)
2581                         ns = 0;
2582         }
2583
2584         return ns;
2585 }
2586
2587 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2588 {
2589         unsigned long flags;
2590         struct rq *rq;
2591         u64 ns = 0;
2592
2593         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2594         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2595         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2596
2597         return ns;
2598 }
2599
2600 /*
2601  * Return accounted runtime for the task.
2602  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2603  * pending runtime that have not been accounted yet.
2604  */
2605 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2606 {
2607         unsigned long flags;
2608         struct rq *rq;
2609         u64 ns = 0;
2610
2611         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2612         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2613         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2614
2615         return ns;
2616 }
2617
2618 /*
2619  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2620  * We call it with interrupts disabled.
2621  */
2622 void scheduler_tick(void)
2623 {
2624         int cpu = smp_processor_id();
2625         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2626         struct task_struct *curr = rq->curr;
2627
2628         sched_clock_tick();
2629
2630         raw_spin_lock(&rq->lock);
2631         update_rq_clock(rq);
2632         update_cpu_load_active(rq);
2633         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2634         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2635
2636         perf_event_task_tick();
2637
2638 #ifdef CONFIG_SMP
2639         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2640         trigger_load_balance(rq, cpu);
2641 #endif
2642 }
2643
2644 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2645 {
2646         if (in_lock_functions(addr)) {
2647                 addr = CALLER_ADDR2;
2648                 if (in_lock_functions(addr))
2649                         addr = CALLER_ADDR3;
2650         }
2651         return addr;
2652 }
2653
2654 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2655                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2656
2657 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2658 {
2659 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2660         /*
2661          * Underflow?
2662          */
2663         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2664                 return;
2665 #endif
2666         preempt_count() += val;
2667 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2668         /*
2669          * Spinlock count overflowing soon?
2670          */
2671         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2672                                 PREEMPT_MASK - 10);
2673 #endif
2674         if (preempt_count() == val)
2675                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2676 }
2677 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2678
2679 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2680 {
2681 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2682         /*
2683          * Underflow?
2684          */
2685         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2686                 return;
2687         /*
2688          * Is the spinlock portion underflowing?
2689          */
2690         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2691                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2692                 return;
2693 #endif
2694
2695         if (preempt_count() == val)
2696                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2697         preempt_count() -= val;
2698 }
2699 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2700
2701 #endif
2702
2703 /*
2704  * Print scheduling while atomic bug:
2705  */
2706 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2707 {
2708         if (oops_in_progress)
2709                 return;
2710
2711         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2712                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2713
2714         debug_show_held_locks(prev);
2715         print_modules();
2716         if (irqs_disabled())
2717                 print_irqtrace_events(prev);
2718         dump_stack();
2719         add_taint(TAINT_WARN);
2720 }
2721
2722 /*
2723  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2724  */
2725 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2726 {
2727         /*
2728          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2729          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2730          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2731          */
2732         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2733                 __schedule_bug(prev);
2734         rcu_sleep_check();
2735
2736         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2737
2738         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2739 }
2740
2741 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2742 {
2743         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2744                 update_rq_clock(rq);
2745         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2746 }
2747
2748 /*
2749  * Pick up the highest-prio task:
2750  */
2751 static inline struct task_struct *
2752 pick_next_task(struct rq *rq)
2753 {
2754         const struct sched_class *class;
2755         struct task_struct *p;
2756
2757         /*
2758          * Optimization: we know that if all tasks are in
2759          * the fair class we can call that function directly:
2760          */
2761         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2762                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2763                 if (likely(p))
2764                         return p;
2765         }
2766
2767         for_each_class(class) {
2768                 p = class->pick_next_task(rq);
2769                 if (p)
2770                         return p;
2771         }
2772
2773         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2774 }
2775
2776 /*
2777  * __schedule() is the main scheduler function.
2778  *
2779  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2780  *
2781  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2782  *
2783  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2784  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2785  *
2786  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2787  *      interrupt handler scheduler_tick().
2788  *
2789  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2790  *      task to the run-queue and that's it.
2791  *
2792  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2793  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2794  *      called on the nearest possible occasion:
2795  *
2796  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2797  *
2798  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2799  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2800  *           spin_unlock()!)
2801  *
2802  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2803  *           preemptible context
2804  *
2805  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2806  *         then at the next:
2807  *
2808  *          - cond_resched() call
2809  *          - explicit schedule() call
2810  *          - return from syscall or exception to user-space
2811  *          - return from interrupt-handler to user-space
2812  */
2813 static void __sched __schedule(void)
2814 {
2815         struct task_struct *prev, *next;
2816         unsigned long *switch_count;
2817         struct rq *rq;
2818         int cpu;
2819
2820 need_resched:
2821         preempt_disable();
2822         cpu = smp_processor_id();
2823         rq = cpu_rq(cpu);
2824         rcu_note_context_switch(cpu);
2825         prev = rq->curr;
2826
2827         schedule_debug(prev);
2828
2829         if (sched_feat(HRTICK))
2830                 hrtick_clear(rq);
2831
2832         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2833
2834         switch_count = &prev->nivcsw;
2835         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2836                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2837                         prev->state = TASK_RUNNING;
2838                 } else {
2839                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2840                         prev->on_rq = 0;
2841
2842                         /*
2843                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2844                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2845                          * concurrency.
2846                          */
2847                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2848                                 struct task_struct *to_wakeup;
2849
2850                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2851                                 if (to_wakeup)
2852                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2853                         }
2854                 }
2855                 switch_count = &prev->nvcsw;
2856         }
2857
2858         pre_schedule(rq, prev);
2859
2860         if (unlikely(!rq->nr_running))
2861                 idle_balance(cpu, rq);
2862
2863         put_prev_task(rq, prev);
2864         next = pick_next_task(rq);
2865         clear_tsk_need_resched(prev);
2866         rq->skip_clock_update = 0;
2867
2868         if (likely(prev != next)) {
2869                 rq->nr_switches++;
2870                 rq->curr = next;
2871                 ++*switch_count;
2872
2873                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2874                 /*
2875                  * The context switch have flipped the stack from under us
2876                  * and restored the local variables which were saved when
2877                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2878                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2879                  */
2880                 cpu = smp_processor_id();
2881                 rq = cpu_rq(cpu);
2882         } else
2883                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2884
2885         post_schedule(rq);
2886
2887         sched_preempt_enable_no_resched();
2888         if (need_resched())
2889                 goto need_resched;
2890 }
2891
2892 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2893 {
2894         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2895                 return;
2896         /*
2897          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2898          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2899          */
2900         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2901                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2902 }
2903
2904 asmlinkage void __sched schedule(void)
2905 {
2906         struct task_struct *tsk = current;
2907
2908         sched_submit_work(tsk);
2909         __schedule();
2910 }
2911 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2912
2913 /**
2914  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2915  *
2916  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2917  */
2918 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2919 {
2920         sched_preempt_enable_no_resched();
2921         schedule();
2922         preempt_disable();
2923 }
2924
2925 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
2926
2927 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2928 {
2929         if (lock->owner != owner)
2930                 return false;
2931
2932         /*
2933          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
2934          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
2935          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
2936          * ensures the memory stays valid.
2937          */
2938         barrier();
2939
2940         return owner->on_cpu;
2941 }
2942
2943 /*
2944  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
2945  * access and not reliable.
2946  */
2947 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2948 {
2949         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
2950                 return 0;
2951
2952         rcu_read_lock();
2953         while (owner_running(lock, owner)) {
2954                 if (need_resched())
2955                         break;
2956
2957                 arch_mutex_cpu_relax();
2958         }
2959         rcu_read_unlock();
2960
2961         /*
2962          * We break out the loop above on need_resched() and when the
2963          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
2964          * success only when lock->owner is NULL.
2965          */
2966         return lock->owner == NULL;
2967 }
2968 #endif
2969
2970 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2971 /*
2972  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2973  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2974  * occur there and call schedule directly.
2975  */
2976 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2977 {
2978         struct thread_info *ti = current_thread_info();
2979
2980         /*
2981          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2982          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2983          */
2984         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
2985                 return;
2986
2987         do {
2988                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
2989                 __schedule();
2990                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
2991
2992                 /*
2993                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2994                  * between schedule and now.
2995                  */
2996                 barrier();
2997         } while (need_resched());
2998 }
2999 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3000
3001 /*
3002  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3003  * off of irq context.
3004  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3005  * protect us against recursive calling from irq.
3006  */
3007 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3008 {
3009         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3010
3011         /* Catch callers which need to be fixed */
3012         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3013
3014         do {
3015                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3016                 local_irq_enable();
3017                 __schedule();
3018                 local_irq_disable();
3019                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3020
3021                 /*
3022                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3023                  * between schedule and now.
3024                  */
3025                 barrier();
3026         } while (need_resched());
3027 }
3028
3029 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3030
3031 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3032                           void *key)
3033 {
3034         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3035 }
3036 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3037
3038 /*
3039  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3040  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3041  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3042  *
3043  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3044  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3045  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3046  */
3047 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3048                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3049 {
3050         wait_queue_t *curr, *next;
3051
3052         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3053                 unsigned flags = curr->flags;
3054
3055                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3056                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3057                         break;
3058         }
3059 }
3060
3061 /**
3062  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3063  * @q: the waitqueue
3064  * @mode: which threads
3065  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3066  * @key: is directly passed to the wakeup function
3067  *
3068  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3069  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3070  */
3071 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3072                         int nr_exclusive, void *key)
3073 {
3074         unsigned long flags;
3075
3076         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3077         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3078         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3079 }
3080 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3081
3082 /*
3083  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3084  */
3085 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3086 {
3087         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3088 }
3089 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3090
3091 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3092 {
3093         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3094 }
3095 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3096
3097 /**
3098  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3099  * @q: the waitqueue
3100  * @mode: which threads
3101  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3102  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3103  *
3104  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3105  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3106  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3107  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3108  *
3109  * On UP it can prevent extra preemption.
3110  *
3111  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3112  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3113  */
3114 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3115                         int nr_exclusive, void *key)
3116 {
3117         unsigned long flags;
3118         int wake_flags = WF_SYNC;
3119
3120         if (unlikely(!q))
3121                 return;
3122
3123         if (unlikely(!nr_exclusive))
3124                 wake_flags = 0;
3125
3126         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3127         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3128         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3129 }
3130 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3131
3132 /*
3133  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3134  */
3135 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3136 {
3137         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3138 }
3139 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3140
3141 /**
3142  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3143  * @x:  holds the state of this particular completion
3144  *
3145  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3146  * awakened in the same order in which they were queued.
3147  *
3148  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3149  *
3150  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3151  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3152  */
3153 void complete(struct completion *x)
3154 {
3155         unsigned long flags;
3156
3157         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3158         x->done++;
3159         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3160         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3161 }
3162 EXPORT_SYMBOL(complete);
3163
3164 /**
3165  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3166  * @x:  holds the state of this particular completion
3167  *
3168  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3169  *
3170  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3171  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3172  */
3173 void complete_all(struct completion *x)
3174 {
3175         unsigned long flags;
3176
3177         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3178         x->done += UINT_MAX/2;
3179         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3180         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3181 }
3182 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3183
3184 static inline long __sched
3185 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3186 {
3187         if (!x->done) {
3188                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3189
3190                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3191                 do {
3192                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3193                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3194                                 break;
3195                         }
3196                         __set_current_state(state);
3197                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3198                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3199                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3200                 } while (!x->done && timeout);
3201                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3202                 if (!x->done)
3203                         return timeout;
3204         }
3205         x->done--;
3206         return timeout ?: 1;
3207 }
3208
3209 static long __sched
3210 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3211 {
3212         might_sleep();
3213
3214         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3215         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3216         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3217         return timeout;
3218 }
3219
3220 /**
3221  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3222  * @x:  holds the state of this particular completion
3223  *
3224  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3225  * interruptible and there is no timeout.
3226  *
3227  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3228  * and interrupt capability. Also see complete().
3229  */
3230 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3231 {
3232         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3233 }
3234 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3235
3236 /**
3237  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3238  * @x:  holds the state of this particular completion
3239  * @timeout:  timeout value in jiffies
3240  *
3241  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3242  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3243  * interruptible.
3244  *
3245  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3246  * jiffies left till timeout) if completed.
3247  */
3248 unsigned long __sched
3249 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3250 {
3251         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3252 }
3253 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3254
3255 /**
3256  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3257  * @x:  holds the state of this particular completion
3258  *
3259  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3260  * interruptible.
3261  *
3262  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3263  */
3264 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3265 {
3266         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3267         if (t == -ERESTARTSYS)
3268                 return t;
3269         return 0;
3270 }
3271 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3272
3273 /**
3274  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3275  * @x:  holds the state of this particular completion
3276  * @timeout:  timeout value in jiffies
3277  *
3278  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3279  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3280  *
3281  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3282  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3283  */
3284 long __sched
3285 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3286                                           unsigned long timeout)
3287 {
3288         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3289 }
3290 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3291
3292 /**
3293  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3294  * @x:  holds the state of this particular completion
3295  *
3296  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3297  * interrupted by a kill signal.
3298  *
3299  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3300  */
3301 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3302 {
3303         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3304         if (t == -ERESTARTSYS)
3305                 return t;
3306         return 0;
3307 }
3308 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3309
3310 /**
3311  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3312  * @x:  holds the state of this particular completion
3313  * @timeout:  timeout value in jiffies
3314  *
3315  * This waits for either a completion of a specific task to be
3316  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3317  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3318  *
3319  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3320  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3321  */
3322 long __sched
3323 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3324                                      unsigned long timeout)
3325 {
3326         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3327 }
3328 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3329
3330 /**
3331  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3332  *      @x:     completion structure
3333  *
3334  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3335  *               1 if a decrement succeeded.
3336  *
3337  *      If a completion is being used as a counting completion,
3338  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3339  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3340  *      is protecting is not available.
3341  */
3342 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3343 {
3344         unsigned long flags;
3345         int ret = 1;
3346
3347         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3348         if (!x->done)
3349                 ret = 0;
3350         else
3351                 x->done--;
3352         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3353         return ret;
3354 }
3355 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3356
3357 /**
3358  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3359  *      @x:     completion structure
3360  *
3361  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3362  *               1 if there are no waiters.
3363  *
3364  */
3365 bool completion_done(struct completion *x)
3366 {
3367         unsigned long flags;
3368         int ret = 1;
3369
3370         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3371         if (!x->done)
3372                 ret = 0;
3373         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3374         return ret;
3375 }
3376 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3377
3378 static long __sched
3379 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3380 {
3381         unsigned long flags;
3382         wait_queue_t wait;
3383
3384         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3385
3386         __set_current_state(state);
3387
3388         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3389         __add_wait_queue(q, &wait);
3390         spin_unlock(&q->lock);
3391         timeout = schedule_timeout(timeout);
3392         spin_lock_irq(&q->lock);
3393         __remove_wait_queue(q, &wait);
3394         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3395
3396         return timeout;
3397 }
3398
3399 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3400 {
3401         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3402 }
3403 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3404
3405 long __sched
3406 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3407 {
3408         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3409 }
3410 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3411
3412 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3413 {
3414         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3415 }
3416 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3417
3418 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3419 {
3420         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3421 }
3422 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3423
3424 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3425
3426 /*
3427  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3428  * @p: task
3429  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3430  *
3431  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3432  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3433  *
3434  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3435  */
3436 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3437 {
3438         int oldprio, on_rq, running;
3439         struct rq *rq;
3440         const struct sched_class *prev_class;
3441
3442         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3443
3444         rq = __task_rq_lock(p);
3445
3446         /*
3447          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3448          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3449          *
3450          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3451          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3452          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3453          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3454          * with interrupts disabled and will complete the lock
3455          * protected section without being interrupted. So there is no
3456          * real need to boost.
3457          */
3458         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3459                 WARN_ON(p != rq->curr);
3460                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3461                 goto out_unlock;
3462         }
3463
3464         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3465         oldprio = p->prio;
3466         prev_class = p->sched_class;
3467         on_rq = p->on_rq;
3468         running = task_current(rq, p);
3469         if (on_rq)
3470                 dequeue_task(rq, p, 0);
3471         if (running)
3472                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3473
3474         if (rt_prio(prio))
3475                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3476         else
3477                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3478
3479         p->prio = prio;
3480
3481         if (running)
3482                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3483         if (on_rq)
3484                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3485
3486         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3487 out_unlock:
3488         __task_rq_unlock(rq);
3489 }
3490 #endif
3491 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3492 {
3493         int old_prio, delta, on_rq;
3494         unsigned long flags;
3495         struct rq *rq;
3496
3497         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3498                 return;
3499         /*
3500          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3501          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3502          */
3503         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3504         /*
3505          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3506          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3507          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3508          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3509          */
3510         if (task_has_rt_policy(p)) {
3511                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3512                 goto out_unlock;
3513         }
3514         on_rq = p->on_rq;
3515         if (on_rq)
3516                 dequeue_task(rq, p, 0);
3517
3518         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3519         set_load_weight(p);
3520         old_prio = p->prio;
3521         p->prio = effective_prio(p);
3522         delta = p->prio - old_prio;
3523
3524         if (on_rq) {
3525                 enqueue_task(rq, p, 0);
3526                 /*
3527                  * If the task increased its priority or is running and
3528                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3529                  */
3530                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3531                         resched_task(rq->curr);
3532         }
3533 out_unlock:
3534         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3535 }
3536 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3537
3538 /*
3539  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3540  * @p: task
3541  * @nice: nice value
3542  */
3543 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3544 {
3545         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3546         int nice_rlim = 20 - nice;
3547
3548         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3549                 capable(CAP_SYS_NICE));
3550 }
3551
3552 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3553
3554 /*
3555  * sys_nice - change the priority of the current process.
3556  * @increment: priority increment
3557  *
3558  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3559  * does similar things.
3560  */
3561 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3562 {
3563         long nice, retval;
3564
3565         /*
3566          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3567          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3568          * and we have a single winner.
3569          */
3570         if (increment < -40)
3571                 increment = -40;
3572         if (increment > 40)
3573                 increment = 40;
3574
3575         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3576         if (nice < -20)
3577                 nice = -20;
3578         if (nice > 19)
3579                 nice = 19;
3580
3581         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3582                 return -EPERM;
3583
3584         retval = security_task_setnice(current, nice);
3585         if (retval)
3586                 return retval;
3587
3588         set_user_nice(current, nice);
3589         return 0;
3590 }
3591
3592 #endif
3593
3594 /**
3595  * task_prio - return the priority value of a given task.
3596  * @p: the task in question.
3597  *
3598  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3599  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3600  * around 0, value goes from -16 to +15.
3601  */
3602 int task_prio(const struct task_struct *p)
3603 {
3604         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3605 }
3606
3607 /**
3608  * task_nice - return the nice value of a given task.
3609  * @p: the task in question.
3610  */
3611 int task_nice(const struct task_struct *p)
3612 {
3613         return TASK_NICE(p);
3614 }
3615 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3616
3617 /**
3618  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3619  * @cpu: the processor in question.
3620  */
3621 int idle_cpu(int cpu)
3622 {
3623         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3624
3625         if (rq->curr != rq->idle)
3626                 return 0;
3627
3628         if (rq->nr_running)
3629                 return 0;
3630
3631 #ifdef CONFIG_SMP
3632         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3633                 return 0;
3634 #endif
3635
3636         return 1;
3637 }
3638
3639 /**
3640  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3641  * @cpu: the processor in question.
3642  */
3643 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3644 {
3645         return cpu_rq(cpu)->idle;
3646 }
3647
3648 /**
3649  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3650  * @pid: the pid in question.
3651  */
3652 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3653 {
3654         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3655 }
3656
3657 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3658 static void
3659 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3660 {
3661         p->policy = policy;
3662         p->rt_priority = prio;
3663         p->normal_prio = normal_prio(p);
3664         /* we are holding p->pi_lock already */
3665         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3666         if (rt_prio(p->prio))
3667                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3668         else
3669                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3670         set_load_weight(p);
3671 }
3672
3673 /*
3674  * check the target process has a UID that matches the current process's
3675  */
3676 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3677 {
3678         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3679         bool match;
3680
3681         rcu_read_lock();
3682         pcred = __task_cred(p);
3683         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3684                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3685         rcu_read_unlock();
3686         return match;
3687 }
3688
3689 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3690                                 const struct sched_param *param, bool user)
3691 {
3692         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3693         unsigned long flags;
3694         const struct sched_class *prev_class;
3695         struct rq *rq;
3696         int reset_on_fork;
3697
3698         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3699         BUG_ON(in_interrupt());
3700 recheck:
3701         /* double check policy once rq lock held */
3702         if (policy < 0) {
3703                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3704                 policy = oldpolicy = p->policy;
3705         } else {
3706                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3707                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3708
3709                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3710                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3711                                 policy != SCHED_IDLE)
3712                         return -EINVAL;
3713         }
3714
3715         /*
3716          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3717          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3718          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3719          */
3720         if (param->sched_priority < 0 ||
3721             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3722             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3723                 return -EINVAL;
3724         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3725                 return -EINVAL;
3726
3727         /*
3728          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3729          */
3730         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3731                 if (rt_policy(policy)) {
3732                         unsigned long rlim_rtprio =
3733                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3734
3735                         /* can't set/change the rt policy */
3736                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3737                                 return -EPERM;
3738
3739                         /* can't increase priority */
3740                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3741                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3742                                 return -EPERM;
3743                 }
3744
3745                 /*
3746                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3747                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3748                  */
3749                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3750                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3751                                 return -EPERM;
3752                 }
3753
3754                 /* can't change other user's priorities */
3755                 if (!check_same_owner(p))
3756                         return -EPERM;
3757
3758                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3759                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3760                         return -EPERM;
3761         }
3762
3763         if (user) {
3764                 retval = security_task_setscheduler(p);
3765                 if (retval)
3766                         return retval;
3767         }
3768
3769         /*
3770          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3771          * changing the priority of the task:
3772          *
3773          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3774          * runqueue lock must be held.
3775          */
3776         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3777
3778         /*
3779          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3780          */
3781         if (p == rq->stop) {
3782                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3783                 return -EINVAL;
3784         }
3785
3786         /*
3787          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3788          */
3789         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3790                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3791                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3792                 return 0;
3793         }
3794
3795 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3796         if (user) {
3797                 /*
3798                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3799                  * assigned.
3800                  */
3801                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3802                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3803                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3804                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3805                         return -EPERM;
3806                 }
3807         }
3808 #endif
3809
3810         /* recheck policy now with rq lock held */
3811         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3812                 policy = oldpolicy = -1;
3813                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3814                 goto recheck;
3815         }
3816         on_rq = p->on_rq;
3817         running = task_current(rq, p);
3818         if (on_rq)
3819                 dequeue_task(rq, p, 0);
3820         if (running)
3821                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3822
3823         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3824
3825         oldprio = p->prio;
3826         prev_class = p->sched_class;
3827         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3828
3829         if (running)
3830                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3831         if (on_rq)
3832                 enqueue_task(rq, p, 0);
3833
3834         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3835         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3836
3837         rt_mutex_adjust_pi(p);
3838
3839         return 0;
3840 }
3841
3842 /**
3843  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3844  * @p: the task in question.
3845  * @policy: new policy.
3846  * @param: structure containing the new RT priority.
3847  *
3848  * NOTE that the task may be already dead.
3849  */
3850 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3851                        const struct sched_param *param)
3852 {
3853         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3854 }
3855 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3856
3857 /**
3858  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3859  * @p: the task in question.
3860  * @policy: new policy.
3861  * @param: structure containing the new RT priority.
3862  *
3863  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3864  * current context has permission.  For example, this is needed in
3865  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3866  * but our caller might not have that capability.
3867  */
3868 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3869                                const struct sched_param *param)
3870 {
3871         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3872 }
3873
3874 static int
3875 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3876 {
3877         struct sched_param lparam;
3878         struct task_struct *p;
3879         int retval;
3880
3881         if (!param || pid < 0)
3882                 return -EINVAL;
3883         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3884                 return -EFAULT;
3885
3886         rcu_read_lock();
3887         retval = -ESRCH;
3888         p = find_process_by_pid(pid);
3889         if (p != NULL)
3890                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3891         rcu_read_unlock();
3892
3893         return retval;
3894 }
3895
3896 /**
3897  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3898  * @pid: the pid in question.
3899  * @policy: new policy.
3900  * @param: structure containing the new RT priority.
3901  */
3902 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3903                 struct sched_param __user *, param)
3904 {
3905         /* negative values for policy are not valid */
3906         if (policy < 0)
3907                 return -EINVAL;
3908
3909         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3910 }
3911
3912 /**
3913  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3914  * @pid: the pid in question.
3915  * @param: structure containing the new RT priority.
3916  */
3917 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3918 {
3919         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3920 }
3921
3922 /**
3923  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3924  * @pid: the pid in question.
3925  */
3926 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3927 {
3928         struct task_struct *p;
3929         int retval;
3930
3931         if (pid < 0)
3932                 return -EINVAL;
3933
3934         retval = -ESRCH;
3935         rcu_read_lock();
3936         p = find_process_by_pid(pid);
3937         if (p) {
3938                 retval = security_task_getscheduler(p);
3939                 if (!retval)
3940                         retval = p->policy
3941                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3942         }
3943         rcu_read_unlock();
3944         return retval;
3945 }
3946
3947 /**
3948  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3949  * @pid: the pid in question.
3950  * @param: structure containing the RT priority.
3951  */
3952 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3953 {
3954         struct sched_param lp;
3955         struct task_struct *p;
3956         int retval;
3957
3958         if (!param || pid < 0)
3959                 return -EINVAL;
3960
3961         rcu_read_lock();
3962         p = find_process_by_pid(pid);
3963         retval = -ESRCH;
3964         if (!p)
3965                 goto out_unlock;
3966
3967         retval = security_task_getscheduler(p);
3968         if (retval)
3969                 goto out_unlock;
3970
3971         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3972         rcu_read_unlock();
3973
3974         /*
3975          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3976          */
3977         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3978
3979         return retval;
3980
3981 out_unlock:
3982         rcu_read_unlock();
3983         return retval;
3984 }
3985
3986 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3987 {
3988         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3989         struct task_struct *p;
3990         int retval;
3991
3992         get_online_cpus();
3993         rcu_read_lock();
3994
3995         p = find_process_by_pid(pid);
3996         if (!p) {
3997                 rcu_read_unlock();
3998                 put_online_cpus();
3999                 return -ESRCH;
4000         }
4001
4002         /* Prevent p going away */
4003         get_task_struct(p);
4004         rcu_read_unlock();
4005
4006         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4007                 retval = -ENOMEM;
4008                 goto out_put_task;
4009         }
4010         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4011                 retval = -ENOMEM;
4012                 goto out_free_cpus_allowed;
4013         }
4014         retval = -EPERM;
4015         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4016                 goto out_unlock;
4017
4018         retval = security_task_setscheduler(p);
4019         if (retval)
4020                 goto out_unlock;
4021
4022         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4023         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4024 again:
4025         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4026
4027         if (!retval) {
4028                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4029                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4030                         /*
4031                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4032                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4033                          * cpuset's cpus_allowed
4034                          */
4035                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4036                         goto again;
4037                 }
4038         }
4039 out_unlock:
4040         free_cpumask_var(new_mask);
4041 out_free_cpus_allowed:
4042         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4043 out_put_task:
4044         put_task_struct(p);
4045         put_online_cpus();
4046         return retval;
4047 }
4048
4049 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4050                              struct cpumask *new_mask)
4051 {
4052         if (len < cpumask_size())
4053                 cpumask_clear(new_mask);
4054         else if (len > cpumask_size())
4055                 len = cpumask_size();
4056
4057         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4058 }
4059
4060 /**
4061  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4062  * @pid: pid of the process
4063  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4064  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4065  */
4066 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4067                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4068 {
4069         cpumask_var_t new_mask;
4070         int retval;
4071
4072         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4073                 return -ENOMEM;
4074
4075         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4076         if (retval == 0)
4077                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4078         free_cpumask_var(new_mask);
4079         return retval;
4080 }
4081
4082 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4083 {
4084         struct task_struct *p;
4085         unsigned long flags;
4086         int retval;
4087
4088         get_online_cpus();
4089         rcu_read_lock();
4090
4091         retval = -ESRCH;
4092         p = find_process_by_pid(pid);
4093         if (!p)
4094                 goto out_unlock;
4095
4096         retval = security_task_getscheduler(p);
4097         if (retval)
4098                 goto out_unlock;
4099
4100         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4101         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4102         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4103
4104 out_unlock:
4105         rcu_read_unlock();
4106         put_online_cpus();
4107
4108         return retval;
4109 }
4110
4111 /**
4112  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4113  * @pid: pid of the process
4114  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4115  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4116  */
4117 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4118                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4119 {
4120         int ret;
4121         cpumask_var_t mask;
4122
4123         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4124                 return -EINVAL;
4125         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4126                 return -EINVAL;
4127
4128         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4129                 return -ENOMEM;
4130
4131         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4132         if (ret == 0) {
4133                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4134
4135                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4136                         ret = -EFAULT;
4137                 else
4138                         ret = retlen;
4139         }
4140         free_cpumask_var(mask);
4141
4142         return ret;
4143 }
4144
4145 /**
4146  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4147  *
4148  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4149  * other threads running on this CPU then this function will return.
4150  */
4151 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4152 {
4153         struct rq *rq = this_rq_lock();
4154
4155         schedstat_inc(rq, yld_count);
4156         current->sched_class->yield_task(rq);
4157
4158         /*
4159          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4160          * no need to preempt or enable interrupts:
4161          */
4162         __release(rq->lock);
4163         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4164         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4165         sched_preempt_enable_no_resched();
4166
4167         schedule();
4168
4169         return 0;
4170 }
4171
4172 static inline int should_resched(void)
4173 {
4174         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4175 }
4176
4177 static void __cond_resched(void)
4178 {
4179         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4180         __schedule();
4181         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4182 }
4183
4184 int __sched _cond_resched(void)
4185 {
4186         if (should_resched()) {
4187                 __cond_resched();
4188                 return 1;
4189         }
4190         return 0;
4191 }
4192 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4193
4194 /*
4195  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4196  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4197  *
4198  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4199  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4200  * spin_unlock(), once by hand).
4201  */
4202 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4203 {
4204         int resched = should_resched();
4205         int ret = 0;
4206
4207         lockdep_assert_held(lock);
4208
4209         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4210                 spin_unlock(lock);
4211                 if (resched)
4212                         __cond_resched();
4213                 else
4214                         cpu_relax();
4215                 ret = 1;
4216                 spin_lock(lock);
4217         }
4218         return ret;
4219 }
4220 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4221
4222 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4223 {
4224         BUG_ON(!in_softirq());
4225
4226         if (should_resched()) {
4227                 local_bh_enable();
4228                 __cond_resched();
4229                 local_bh_disable();
4230                 return 1;
4231         }
4232         return 0;
4233 }
4234 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4235
4236 /**
4237  * yield - yield the current processor to other threads.
4238  *
4239  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4240  *
4241  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4242  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4243  * it, its already broken.
4244  *
4245  * Typical broken usage is:
4246  *
4247  * while (!event)
4248  *      yield();
4249  *
4250  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4251  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4252  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4253  *
4254  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4255  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4256  * If you still want to use yield(), do not!
4257  */
4258 void __sched yield(void)
4259 {
4260         set_current_state(TASK_RUNNING);
4261         sys_sched_yield();
4262 }
4263 EXPORT_SYMBOL(yield);
4264
4265 /**
4266  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4267  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4268  * processor it's on.
4269  * @p: target task
4270  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4271  *
4272  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4273  * can't go away on us before we can do any checks.
4274  *
4275  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4276  */
4277 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4278 {
4279         struct task_struct *curr = current;
4280         struct rq *rq, *p_rq;
4281         unsigned long flags;
4282         bool yielded = 0;
4283
4284         local_irq_save(flags);
4285         rq = this_rq();
4286
4287 again:
4288         p_rq = task_rq(p);
4289         double_rq_lock(rq, p_rq);
4290         while (task_rq(p) != p_rq) {
4291                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4292                 goto again;
4293         }
4294
4295         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4296                 goto out;
4297
4298         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4299                 goto out;
4300
4301         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4302                 goto out;
4303
4304         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4305         if (yielded) {
4306                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4307                 /*
4308                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4309                  * fairness.
4310                  */
4311                 if (preempt && rq != p_rq)
4312                         resched_task(p_rq->curr);
4313         }
4314
4315 out:
4316         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4317         local_irq_restore(flags);
4318
4319         if (yielded)
4320                 schedule();
4321
4322         return yielded;
4323 }
4324 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4325
4326 /*
4327  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4328  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4329  */
4330 void __sched io_schedule(void)
4331 {
4332         struct rq *rq = raw_rq();
4333
4334         delayacct_blkio_start();
4335         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4336         blk_flush_plug(current);
4337         current->in_iowait = 1;
4338         schedule();
4339         current->in_iowait = 0;
4340         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4341         delayacct_blkio_end();
4342 }
4343 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4344
4345 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4346 {
4347         struct rq *rq = raw_rq();
4348         long ret;
4349
4350         delayacct_blkio_start();
4351         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4352         blk_flush_plug(current);
4353         current->in_iowait = 1;
4354         ret = schedule_timeout(timeout);
4355         current->in_iowait = 0;
4356         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4357         delayacct_blkio_end();
4358         return ret;
4359 }
4360
4361 /**
4362  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4363  * @policy: scheduling class.
4364  *
4365  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4366  * by a given scheduling class.
4367  */
4368 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4369 {
4370         int ret = -EINVAL;
4371
4372         switch (policy) {
4373         case SCHED_FIFO:
4374         case SCHED_RR:
4375                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4376                 break;
4377         case SCHED_NORMAL:
4378         case SCHED_BATCH:
4379         case SCHED_IDLE:
4380                 ret = 0;
4381                 break;
4382         }
4383         return ret;
4384 }
4385
4386 /**
4387  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4388  * @policy: scheduling class.
4389  *
4390  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4391  * by a given scheduling class.
4392  */
4393 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4394 {
4395         int ret = -EINVAL;
4396
4397         switch (policy) {
4398         case SCHED_FIFO:
4399         case SCHED_RR:
4400                 ret = 1;
4401                 break;
4402         case SCHED_NORMAL:
4403         case SCHED_BATCH:
4404         case SCHED_IDLE:
4405                 ret = 0;
4406         }
4407         return ret;
4408 }
4409
4410 /**
4411  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4412  * @pid: pid of the process.
4413  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4414  *
4415  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4416  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4417  */
4418 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4419                 struct timespec __user *, interval)
4420 {
4421         struct task_struct *p;
4422         unsigned int time_slice;
4423         unsigned long flags;
4424         struct rq *rq;
4425         int retval;
4426         struct timespec t;
4427
4428         if (pid < 0)
4429                 return -EINVAL;
4430
4431         retval = -ESRCH;
4432         rcu_read_lock();
4433         p = find_process_by_pid(pid);
4434         if (!p)
4435                 goto out_unlock;
4436
4437         retval = security_task_getscheduler(p);
4438         if (retval)
4439                 goto out_unlock;
4440
4441         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4442         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4443         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4444
4445         rcu_read_unlock();
4446         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4447         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4448         return retval;
4449
4450 out_unlock:
4451         rcu_read_unlock();
4452         return retval;
4453 }
4454
4455 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4456
4457 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4458 {
4459         unsigned long free = 0;
4460         unsigned state;
4461
4462         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4463         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4464                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4465 #if BITS_PER_LONG == 32
4466         if (state == TASK_RUNNING)
4467                 printk(KERN_CONT " running  ");
4468         else
4469                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4470 #else
4471         if (state == TASK_RUNNING)
4472                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4473         else
4474                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4475 #endif
4476 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4477         free = stack_not_used(p);
4478 #endif
4479         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4480                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4481                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4482
4483         show_stack(p, NULL);
4484 }
4485
4486 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4487 {
4488         struct task_struct *g, *p;
4489
4490 #if BITS_PER_LONG == 32
4491         printk(KERN_INFO
4492                 "  task                PC stack   pid father\n");
4493 #else
4494         printk(KERN_INFO
4495                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4496 #endif
4497         rcu_read_lock();
4498         do_each_thread(g, p) {
4499                 /*
4500                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4501                  * console might take a lot of time:
4502                  */
4503                 touch_nmi_watchdog();
4504                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4505                         sched_show_task(p);
4506         } while_each_thread(g, p);
4507
4508         touch_all_softlockup_watchdogs();
4509
4510 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4511         sysrq_sched_debug_show();
4512 #endif
4513         rcu_read_unlock();
4514         /*
4515          * Only show locks if all tasks are dumped:
4516          */
4517         if (!state_filter)
4518                 debug_show_all_locks();
4519 }
4520
4521 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4522 {
4523         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4524 }
4525
4526 /**
4527  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4528  * @idle: task in question
4529  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4530  *
4531  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4532  * flag, to make booting more robust.
4533  */
4534 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4535 {
4536         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4537         unsigned long flags;
4538
4539         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4540
4541         __sched_fork(idle);
4542         idle->state = TASK_RUNNING;
4543         idle->se.exec_start = sched_clock();
4544
4545         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4546         /*
4547          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4548          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4549          * lockdep check in task_group() will fail.
4550          *
4551          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4552          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4553          *
4554          * Silence PROVE_RCU
4555          */
4556         rcu_read_lock();
4557         __set_task_cpu(idle, cpu);
4558         rcu_read_unlock();
4559
4560         rq->curr = rq->idle = idle;
4561 #if defined(CONFIG_SMP)
4562         idle->on_cpu = 1;
4563 #endif
4564         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4565
4566         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4567         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4568
4569         /*
4570          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4571          */
4572         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4573         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4574 #if defined(CONFIG_SMP)
4575         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4576 #endif
4577 }
4578
4579 #ifdef CONFIG_SMP
4580 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4581 {
4582         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4583                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4584
4585         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4586         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4587 }
4588
4589 /*
4590  * This is how migration works:
4591  *
4592  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4593  *    stop_one_cpu().
4594  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4595  *    off the CPU)
4596  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4597  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4598  *    it and puts it into the right queue.
4599  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4600  *    is done.
4601  */
4602
4603 /*
4604  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4605  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4606  * is removed from the allowed bitmask.
4607  *
4608  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4609  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4610  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4611  */
4612 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4613 {
4614         unsigned long flags;
4615         struct rq *rq;
4616         unsigned int dest_cpu;
4617         int ret = 0;
4618
4619         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4620
4621         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4622                 goto out;
4623
4624         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4625                 ret = -EINVAL;
4626                 goto out;
4627         }
4628
4629         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4630                 ret = -EINVAL;
4631                 goto out;
4632         }
4633
4634         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4635
4636         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4637         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4638                 goto out;
4639
4640         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4641         if (p->on_rq) {
4642                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4643                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4644                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4645                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4646                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4647                 return 0;
4648         }
4649 out:
4650         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4651
4652         return ret;
4653 }
4654 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4655
4656 /*
4657  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4658  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4659  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4660  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4661  *
4662  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4663  * as the task is no longer on this CPU.
4664  *
4665  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4666  */
4667 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4668 {
4669         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4670         int ret = 0;
4671
4672         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4673                 return ret;
4674
4675         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4676         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4677
4678         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4679         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4680         /* Already moved. */
4681         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4682                 goto done;
4683         /* Affinity changed (again). */
4684         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4685                 goto fail;
4686
4687         /*
4688          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4689          * placed properly.
4690          */
4691         if (p->on_rq) {
4692                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4693                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4694                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4695                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4696         }
4697 done:
4698         ret = 1;
4699 fail:
4700         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4701         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4702         return ret;
4703 }
4704
4705 /*
4706  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4707  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4708  * 'pushing' onto another runqueue.
4709  */
4710 static int migration_cpu_stop(void *data)
4711 {
4712         struct migration_arg *arg = data;
4713
4714         /*
4715          * The original target cpu might have gone down and we might
4716          * be on another cpu but it doesn't matter.
4717          */
4718         local_irq_disable();
4719         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4720         local_irq_enable();
4721         return 0;
4722 }
4723
4724 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4725
4726 /*
4727  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4728  * offline.
4729  */
4730 void idle_task_exit(void)
4731 {
4732         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4733
4734         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4735
4736         if (mm != &init_mm)
4737                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4738         mmdrop(mm);
4739 }
4740
4741 /*
4742  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4743  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4744  * nr_active count is stable.
4745  *
4746  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4747  */
4748 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4749 {
4750         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4751         if (delta)
4752                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4753 }
4754
4755 /*
4756  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4757  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4758  *
4759  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4760  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4761  * because of lock validation efforts.
4762  */
4763 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4764 {
4765         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4766         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4767         int dest_cpu;
4768
4769         /*
4770          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4771          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4772          *
4773          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4774          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4775          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4776          * done here.
4777          */
4778         rq->stop = NULL;
4779
4780         for ( ; ; ) {
4781                 /*
4782                  * There's this thread running, bail when that's the only
4783                  * remaining thread.
4784                  */
4785                 if (rq->nr_running == 1)
4786                         break;
4787
4788                 next = pick_next_task(rq);
4789                 BUG_ON(!next);
4790                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4791
4792                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4793                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4794                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4795
4796                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4797
4798                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4799         }
4800
4801         rq->stop = stop;
4802 }
4803
4804 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4805
4806 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4807
4808 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4809         {
4810                 .procname       = "sched_domain",
4811                 .mode           = 0555,
4812         },
4813         {}
4814 };
4815
4816 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4817         {
4818                 .procname       = "kernel",
4819                 .mode           = 0555,
4820                 .child          = sd_ctl_dir,
4821         },
4822         {}
4823 };
4824
4825 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4826 {
4827         struct ctl_table *entry =
4828                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4829
4830         return entry;
4831 }
4832
4833 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4834 {
4835         struct ctl_table *entry;
4836
4837         /*
4838          * In the intermediate directories, both the child directory and
4839          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4840          * will always be set. In the lowest directory the names are
4841          * static strings and all have proc handlers.
4842          */
4843         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4844                 if (entry->child)
4845                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4846                 if (entry->proc_handler == NULL)
4847                         kfree(entry->procname);
4848         }
4849
4850         kfree(*tablep);
4851         *tablep = NULL;
4852 }
4853
4854 static int min_load_idx = 0;
4855 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX;
4856
4857 static void
4858 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4859                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4860                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4861                 bool load_idx)
4862 {
4863         entry->procname = procname;
4864         entry->data = data;
4865         entry->maxlen = maxlen;
4866         entry->mode = mode;
4867         entry->proc_handler = proc_handler;
4868
4869         if (load_idx) {
4870                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4871                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4872         }
4873 }
4874
4875 static struct ctl_table *
4876 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4877 {
4878         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4879
4880         if (table == NULL)
4881                 return NULL;
4882
4883         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4884                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4885         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4886                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4887         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4888                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4889         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4890                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4891         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4892                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4893         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4894                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4895         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4896                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4897         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4898                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4899         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4900                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4901         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4902                 &sd->cache_nice_tries,
4903                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4904         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4905                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4906         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4907                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4908         /* &table[12] is terminator */
4909
4910         return table;
4911 }
4912
4913 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4914 {
4915         struct ctl_table *entry, *table;
4916         struct sched_domain *sd;
4917         int domain_num = 0, i;
4918         char buf[32];
4919
4920         for_each_domain(cpu, sd)
4921                 domain_num++;
4922         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4923         if (table == NULL)
4924                 return NULL;
4925
4926         i = 0;
4927         for_each_domain(cpu, sd) {
4928                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4929                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4930                 entry->mode = 0555;
4931                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4932                 entry++;
4933                 i++;
4934         }
4935         return table;
4936 }
4937
4938 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4939 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4940 {
4941         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4942         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4943         char buf[32];
4944
4945         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4946         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4947
4948         if (entry == NULL)
4949                 return;
4950
4951         for_each_possible_cpu(i) {
4952                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4953                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4954                 entry->mode = 0555;
4955                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4956                 entry++;
4957         }
4958
4959         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4960         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4961 }
4962
4963 /* may be called multiple times per register */
4964 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4965 {
4966         if (sd_sysctl_header)
4967                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4968         sd_sysctl_header = NULL;
4969         if (sd_ctl_dir[0].child)
4970                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4971 }
4972 #else
4973 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4974 {
4975 }
4976 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4977 {
4978 }
4979 #endif
4980
4981 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4982 {
4983         if (!rq->online) {
4984                 const struct sched_class *class;
4985
4986                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4987                 rq->online = 1;
4988
4989                 for_each_class(class) {
4990                         if (class->rq_online)
4991                                 class->rq_online(rq);
4992                 }
4993         }
4994 }
4995
4996 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4997 {
4998         if (rq->online) {
4999                 const struct sched_class *class;
5000
5001                 for_each_class(class) {
5002                         if (class->rq_offline)
5003                                 class->rq_offline(rq);
5004                 }
5005
5006                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5007                 rq->online = 0;
5008         }
5009 }
5010
5011 /*
5012  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5013  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5014  */
5015 static int __cpuinit
5016 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5017 {
5018         int cpu = (long)hcpu;
5019         unsigned long flags;
5020         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5021
5022         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5023
5024         case CPU_UP_PREPARE:
5025                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5026                 break;
5027
5028         case CPU_ONLINE:
5029                 /* Update our root-domain */
5030                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5031                 if (rq->rd) {
5032                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5033
5034                         set_rq_online(rq);
5035                 }
5036                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5037                 break;
5038
5039 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5040         case CPU_DYING:
5041                 sched_ttwu_pending();
5042                 /* Update our root-domain */
5043                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5044                 if (rq->rd) {
5045                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5046                         set_rq_offline(rq);
5047                 }
5048                 migrate_tasks(cpu);
5049                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5050                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5051
5052                 calc_load_migrate(rq);
5053                 break;
5054 #endif
5055         }
5056
5057         update_max_interval();
5058
5059         return NOTIFY_OK;
5060 }
5061
5062 /*
5063  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5064  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5065  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5066  */
5067 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5068         .notifier_call = migration_call,
5069         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5070 };
5071
5072 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5073                                       unsigned long action, void *hcpu)
5074 {
5075         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5076         case CPU_STARTING:
5077         case CPU_DOWN_FAILED:
5078                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5079                 return NOTIFY_OK;
5080         default:
5081                 return NOTIFY_DONE;
5082         }
5083 }
5084
5085 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5086                                         unsigned long action, void *hcpu)
5087 {
5088         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5089         case CPU_DOWN_PREPARE:
5090                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5091                 return NOTIFY_OK;
5092         default:
5093                 return NOTIFY_DONE;
5094         }
5095 }
5096
5097 static int __init migration_init(void)
5098 {
5099         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5100         int err;
5101
5102         /* Initialize migration for the boot CPU */
5103         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5104         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5105         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5106         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5107
5108         /* Register cpu active notifiers */
5109         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5110         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5111
5112         return 0;
5113 }
5114 early_initcall(migration_init);
5115 #endif
5116
5117 #ifdef CONFIG_SMP
5118
5119 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5120
5121 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5122
5123 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5124
5125 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5126 {
5127         sched_debug_enabled = 1;
5128
5129         return 0;
5130 }
5131 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5132
5133 static inline bool sched_debug(void)
5134 {
5135         return sched_debug_enabled;
5136 }
5137
5138 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5139                                   struct cpumask *groupmask)
5140 {
5141         struct sched_group *group = sd->groups;
5142         char str[256];
5143
5144         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5145         cpumask_clear(groupmask);
5146
5147         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5148
5149         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5150                 printk("does not load-balance\n");
5151                 if (sd->parent)
5152                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5153                                         " has parent");
5154                 return -1;
5155         }
5156
5157         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5158
5159         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5160                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5161                                 "CPU%d\n", cpu);
5162         }
5163         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5164                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5165                                 " CPU%d\n", cpu);
5166         }
5167
5168         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5169         do {
5170                 if (!group) {
5171                         printk("\n");
5172                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5173                         break;
5174                 }
5175
5176                 /*
5177                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5178                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5179                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5180                  */
5181                 if (!group->sgp->power_orig) {
5182                         printk(KERN_CONT "\n");
5183                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5184                                         "set\n");
5185                         break;
5186                 }
5187
5188                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5189                         printk(KERN_CONT "\n");
5190                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5191                         break;
5192                 }
5193
5194                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5195                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5196                         printk(KERN_CONT "\n");
5197                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5198                         break;
5199                 }
5200
5201                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5202
5203                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5204
5205                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5206                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5207                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5208                                 group->sgp->power);
5209                 }
5210
5211                 group = group->next;
5212         } while (group != sd->groups);
5213         printk(KERN_CONT "\n");
5214
5215         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5216                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5217
5218         if (sd->parent &&
5219             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5220                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5221                         "of domain->span\n");
5222         return 0;
5223 }
5224
5225 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5226 {
5227         int level = 0;
5228
5229         if (!sched_debug_enabled)
5230                 return;
5231
5232         if (!sd) {
5233                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5234                 return;
5235         }
5236
5237         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5238
5239         for (;;) {
5240                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5241                         break;
5242                 level++;
5243                 sd = sd->parent;
5244                 if (!sd)
5245                         break;
5246         }
5247 }
5248 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5249 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5250 static inline bool sched_debug(void)
5251 {
5252         return false;
5253 }
5254 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5255
5256 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5257 {
5258         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5259                 return 1;
5260
5261         /* Following flags need at least 2 groups */
5262         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5263                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5264                          SD_BALANCE_FORK |
5265                          SD_BALANCE_EXEC |
5266                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5267                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5268                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5269                         return 0;
5270         }
5271
5272         /* Following flags don't use groups */
5273         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5274                 return 0;
5275
5276         return 1;
5277 }
5278
5279 static int
5280 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5281 {
5282         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5283
5284         if (sd_degenerate(parent))
5285                 return 1;
5286
5287         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5288                 return 0;
5289
5290         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5291         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5292                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5293                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5294                                 SD_BALANCE_FORK |
5295                                 SD_BALANCE_EXEC |
5296                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5297                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5298                 if (nr_node_ids == 1)
5299                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5300         }
5301         if (~cflags & pflags)
5302                 return 0;
5303
5304         return 1;
5305 }
5306
5307 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5308 {
5309         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5310
5311         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5312         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5313         free_cpumask_var(rd->online);
5314         free_cpumask_var(rd->span);
5315         kfree(rd);
5316 }
5317
5318 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5319 {
5320         struct root_domain *old_rd = NULL;
5321         unsigned long flags;
5322
5323         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5324
5325         if (rq->rd) {
5326                 old_rd = rq->rd;
5327
5328                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5329                         set_rq_offline(rq);
5330
5331                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5332
5333                 /*
5334                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5335                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5336                  * in this function:
5337                  */
5338                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5339                         old_rd = NULL;
5340         }
5341
5342         atomic_inc(&rd->refcount);
5343         rq->rd = rd;
5344
5345         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5346         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5347                 set_rq_online(rq);
5348
5349         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5350
5351         if (old_rd)
5352                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5353 }
5354
5355 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5356 {
5357         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5358
5359         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5360                 goto out;
5361         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5362                 goto free_span;
5363         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5364                 goto free_online;
5365
5366         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5367                 goto free_rto_mask;
5368         return 0;
5369
5370 free_rto_mask:
5371         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5372 free_online:
5373         free_cpumask_var(rd->online);
5374 free_span:
5375         free_cpumask_var(rd->span);
5376 out:
5377         return -ENOMEM;
5378 }
5379
5380 /*
5381  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5382  * members (mimicking the global state we have today).
5383  */
5384 struct root_domain def_root_domain;
5385
5386 static void init_defrootdomain(void)
5387 {
5388         init_rootdomain(&def_root_domain);
5389
5390         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5391 }
5392
5393 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5394 {
5395         struct root_domain *rd;
5396
5397         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5398         if (!rd)
5399                 return NULL;
5400
5401         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5402                 kfree(rd);
5403                 return NULL;
5404         }
5405
5406         return rd;
5407 }
5408
5409 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5410 {
5411         struct sched_group *tmp, *first;
5412
5413         if (!sg)
5414                 return;
5415
5416         first = sg;
5417         do {
5418                 tmp = sg->next;
5419
5420                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5421                         kfree(sg->sgp);
5422
5423                 kfree(sg);
5424                 sg = tmp;
5425         } while (sg != first);
5426 }
5427
5428 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5429 {
5430         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5431
5432         /*
5433          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5434          * nuke them all.
5435          */
5436         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5437                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5438         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5439                 kfree(sd->groups->sgp);
5440                 kfree(sd->groups);
5441         }
5442         kfree(sd);
5443 }
5444
5445 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5446 {
5447         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5448 }
5449
5450 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5451 {
5452         for (; sd; sd = sd->parent)
5453                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5454 }
5455
5456 /*
5457  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5458  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5459  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5460  *
5461  * Iterate domains and sched_groups downward, assigning CPUs to be
5462  * select_idle_sibling() hw buddy.  Cross-wiring hw makes bouncing
5463  * due to random perturbation self canceling, ie sw buddies pull
5464  * their counterpart to their CPU's hw counterpart.
5465  *
5466  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5467  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5468  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5469  */
5470 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5471 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5472
5473 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5474 {
5475         struct sched_domain *sd;
5476         int id = cpu;
5477
5478         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5479         if (sd) {
5480                 struct sched_domain *tmp = sd;
5481                 struct sched_group *sg, *prev;
5482                 bool right;
5483
5484                 /*
5485                  * Traverse to first CPU in group, and count hops
5486                  * to cpu from there, switching direction on each
5487                  * hop, never ever pointing the last CPU rightward.
5488                  */
5489                 do {
5490                         id = cpumask_first(sched_domain_span(tmp));
5491                         prev = sg = tmp->groups;
5492                         right = 1;
5493
5494                         while (cpumask_first(sched_group_cpus(sg)) != id)
5495                                 sg = sg->next;
5496
5497                         while (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(sg))) {
5498                                 prev = sg;
5499                                 sg = sg->next;
5500                                 right = !right;
5501                         }
5502
5503                         /* A CPU went down, never point back to domain start. */
5504                         if (right && cpumask_first(sched_group_cpus(sg->next)) == id)
5505                                 right = false;
5506
5507                         sg = right ? sg->next : prev;
5508                         tmp->idle_buddy = cpumask_first(sched_group_cpus(sg));
5509                 } while ((tmp = tmp->child));
5510
5511                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5512         }
5513
5514         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5515         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5516 }
5517
5518 /*
5519  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5520  * hold the hotplug lock.
5521  */
5522 static void
5523 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5524 {
5525         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5526         struct sched_domain *tmp;
5527
5528         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5529         for (tmp = sd; tmp; ) {
5530                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5531                 if (!parent)
5532                         break;
5533
5534                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5535                         tmp->parent = parent->parent;
5536                         if (parent->parent)
5537                                 parent->parent->child = tmp;
5538                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5539                 } else
5540                         tmp = tmp->parent;
5541         }
5542
5543         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5544                 tmp = sd;
5545                 sd = sd->parent;
5546                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5547                 if (sd)
5548                         sd->child = NULL;
5549         }
5550
5551         sched_domain_debug(sd, cpu);
5552
5553         rq_attach_root(rq, rd);
5554         tmp = rq->sd;
5555         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5556         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5557
5558         update_top_cache_domain(cpu);
5559 }
5560
5561 /* cpus with isolated domains */
5562 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5563
5564 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5565 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5566 {
5567         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5568         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5569         return 1;
5570 }
5571
5572 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5573
5574 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5575 {
5576         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5577 }
5578
5579 struct sd_data {
5580         struct sched_domain **__percpu sd;
5581         struct sched_group **__percpu sg;
5582         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5583 };
5584
5585 struct s_data {
5586         struct sched_domain ** __percpu sd;
5587         struct root_domain      *rd;
5588 };
5589
5590 enum s_alloc {
5591         sa_rootdomain,
5592         sa_sd,
5593         sa_sd_storage,
5594         sa_none,
5595 };
5596
5597 struct sched_domain_topology_level;
5598
5599 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5600 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5601
5602 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5603
5604 struct sched_domain_topology_level {
5605         sched_domain_init_f init;
5606         sched_domain_mask_f mask;
5607         int                 flags;
5608         int                 numa_level;
5609         struct sd_data      data;
5610 };
5611
5612 /*
5613  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5614  * domain traversal.
5615  *
5616  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5617  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5618  * range.
5619  *
5620  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5621  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5622  * cpu they're built on, so check that.
5623  *
5624  */
5625 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5626 {
5627         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5628         struct sd_data *sdd = sd->private;
5629         struct sched_domain *sibling;
5630         int i;
5631
5632         for_each_cpu(i, span) {
5633                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5634                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5635                         continue;
5636
5637                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5638         }
5639 }
5640
5641 /*
5642  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5643  * of this group that's also in the iteration mask.
5644  */
5645 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5646 {
5647         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5648 }
5649
5650 static int
5651 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5652 {
5653         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5654         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5655         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5656         struct sd_data *sdd = sd->private;
5657         struct sched_domain *child;
5658         int i;
5659
5660         cpumask_clear(covered);
5661
5662         for_each_cpu(i, span) {
5663                 struct cpumask *sg_span;
5664
5665                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5666                         continue;
5667
5668                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5669
5670                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5671                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5672                         continue;
5673
5674                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5675                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5676
5677                 if (!sg)
5678                         goto fail;
5679
5680                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5681                 if (child->child) {
5682                         child = child->child;
5683                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5684                 } else
5685                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5686
5687                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5688
5689                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5690                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5691                         build_group_mask(sd, sg);
5692
5693                 /*
5694                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5695                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5696                  * die on a /0 trap.
5697                  */
5698                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5699
5700                 /*
5701                  * Make sure the first group of this domain contains the
5702                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5703                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5704                  */
5705                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5706                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5707                         groups = sg;
5708
5709                 if (!first)
5710                         first = sg;
5711                 if (last)
5712                         last->next = sg;
5713                 last = sg;
5714                 last->next = first;
5715         }
5716         sd->groups = groups;
5717
5718         return 0;
5719
5720 fail:
5721         free_sched_groups(first, 0);
5722
5723         return -ENOMEM;
5724 }
5725
5726 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5727 {
5728         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5729         struct sched_domain *child = sd->child;
5730
5731         if (child)
5732                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5733
5734         if (sg) {
5735                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5736                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5737                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5738         }
5739
5740         return cpu;
5741 }
5742
5743 /*
5744  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5745  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5746  * and ->cpu_power to 0.
5747  *
5748  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5749  */
5750 static int
5751 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5752 {
5753         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5754         struct sd_data *sdd = sd->private;
5755         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5756         struct cpumask *covered;
5757         int i;
5758
5759         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5760         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5761
5762         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
5763                 return 0;
5764
5765         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5766         covered = sched_domains_tmpmask;
5767
5768         cpumask_clear(covered);
5769
5770         for_each_cpu(i, span) {
5771                 struct sched_group *sg;
5772                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
5773                 int j;
5774
5775                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5776                         continue;
5777
5778                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5779                 sg->sgp->power = 0;
5780                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5781
5782                 for_each_cpu(j, span) {
5783                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5784                                 continue;
5785
5786                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5787                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5788                 }
5789
5790                 if (!first)
5791                         first = sg;
5792                 if (last)
5793                         last->next = sg;
5794                 last = sg;
5795         }
5796         last->next = first;
5797
5798         return 0;
5799 }
5800
5801 /*
5802  * Initialize sched groups cpu_power.
5803  *
5804  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5805  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5806  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5807  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5808  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5809  * less cpu_power.
5810  */
5811 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5812 {
5813         struct sched_group *sg = sd->groups;
5814
5815         WARN_ON(!sd || !sg);
5816
5817         do {
5818                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5819                 sg = sg->next;
5820         } while (sg != sd->groups);
5821
5822         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5823                 return;
5824
5825         update_group_power(sd, cpu);
5826         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5827 }
5828
5829 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5830 {
5831        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5832 }
5833
5834 /*
5835  * Initializers for schedule domains
5836  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5837  */
5838
5839 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5840 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5841 #else
5842 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5843 #endif
5844
5845 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5846 static noinline struct sched_domain *                                   \
5847 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5848 {                                                                       \
5849         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5850         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5851         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5852         sd->private = &tl->data;                                        \
5853         return sd;                                                      \
5854 }
5855
5856 SD_INIT_FUNC(CPU)
5857 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5858  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5859 #endif
5860 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5861  SD_INIT_FUNC(MC)
5862 #endif
5863 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5864  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5865 #endif
5866
5867 static int default_relax_domain_level = -1;
5868 int sched_domain_level_max;
5869
5870 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5871 {
5872         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5873                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5874
5875         return 1;
5876 }
5877 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5878
5879 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5880                                  struct sched_domain_attr *attr)
5881 {
5882         int request;
5883
5884         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5885                 if (default_relax_domain_level < 0)
5886                         return;
5887                 else
5888                         request = default_relax_domain_level;
5889         } else
5890                 request = attr->relax_domain_level;
5891         if (request < sd->level) {
5892                 /* turn off idle balance on this domain */
5893                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5894         } else {
5895                 /* turn on idle balance on this domain */
5896                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5897         }
5898 }
5899
5900 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5901 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5902
5903 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5904                                  const struct cpumask *cpu_map)
5905 {
5906         switch (what) {
5907         case sa_rootdomain:
5908                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5909                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5910         case sa_sd:
5911                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5912         case sa_sd_storage:
5913                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5914         case sa_none:
5915                 break;
5916         }
5917 }
5918
5919 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5920                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5921 {
5922         memset(d, 0, sizeof(*d));
5923
5924         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5925                 return sa_sd_storage;
5926         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5927         if (!d->sd)
5928                 return sa_sd_storage;
5929         d->rd = alloc_rootdomain();
5930         if (!d->rd)
5931                 return sa_sd;
5932         return sa_rootdomain;
5933 }
5934
5935 /*
5936  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5937  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5938  * will not free the data we're using.
5939  */
5940 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5941 {
5942         struct sd_data *sdd = sd->private;
5943
5944         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5945         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5946
5947         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5948                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5949
5950         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5951                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5952 }
5953
5954 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5955 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5956 {
5957         return topology_thread_cpumask(cpu);
5958 }
5959 #endif
5960
5961 /*
5962  * Topology list, bottom-up.
5963  */
5964 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5965 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5966         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5967 #endif
5968 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5969         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5970 #endif
5971 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5972         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5973 #endif
5974         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5975         { NULL, },
5976 };
5977
5978 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5979
5980 #ifdef CONFIG_NUMA
5981
5982 static int sched_domains_numa_levels;
5983 static int *sched_domains_numa_distance;
5984 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5985 static int sched_domains_curr_level;
5986
5987 static inline int sd_local_flags(int level)
5988 {
5989         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5990                 return 0;
5991
5992         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5993 }
5994
5995 static struct sched_domain *
5996 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5997 {
5998         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5999         int level = tl->numa_level;
6000         int sd_weight = cpumask_weight(
6001                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6002
6003         *sd = (struct sched_domain){
6004                 .min_interval           = sd_weight,
6005                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6006                 .busy_factor            = 32,
6007                 .imbalance_pct          = 125,
6008                 .cache_nice_tries       = 2,
6009                 .busy_idx               = 3,
6010                 .idle_idx               = 2,
6011                 .newidle_idx            = 0,
6012                 .wake_idx               = 0,
6013                 .forkexec_idx           = 0,
6014
6015                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6016                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6017                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6018                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6019                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6020                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6021                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6022                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6023                                         | 1*SD_SERIALIZE
6024                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6025                                         | sd_local_flags(level)
6026                                         ,
6027                 .last_balance           = jiffies,
6028                 .balance_interval       = sd_weight,
6029         };
6030         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6031         sd->private = &tl->data;
6032
6033         /*
6034          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6035          */
6036         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6037
6038         return sd;
6039 }
6040
6041 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6042 {
6043         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6044 }
6045
6046 static void sched_numa_warn(const char *str)
6047 {
6048         static int done = false;
6049         int i,j;
6050
6051         if (done)
6052                 return;
6053
6054         done = true;
6055
6056         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6057
6058         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6059                 printk(KERN_WARNING "  ");
6060                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6061                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6062                 printk(KERN_CONT "\n");
6063         }
6064         printk(KERN_WARNING "\n");
6065 }
6066
6067 static bool find_numa_distance(int distance)
6068 {
6069         int i;
6070
6071         if (distance == node_distance(0, 0))
6072                 return true;
6073
6074         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6075                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6076                         return true;
6077         }
6078
6079         return false;
6080 }
6081
6082 static void sched_init_numa(void)
6083 {
6084         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6085         struct sched_domain_topology_level *tl;
6086         int level = 0;
6087         int i, j, k;
6088
6089         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6090         if (!sched_domains_numa_distance)
6091                 return;
6092
6093         /*
6094          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6095          * unique distances in the node_distance() table.
6096          *
6097          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6098          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6099          */
6100         next_distance = curr_distance;
6101         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6102                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6103                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6104                                 int distance = node_distance(i, k);
6105
6106                                 if (distance > curr_distance &&
6107                                     (distance < next_distance ||
6108                                      next_distance == curr_distance))
6109                                         next_distance = distance;
6110
6111                                 /*
6112                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6113                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6114                                  * equally connected to A.
6115                                  */
6116                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6117                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6118
6119                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6120                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6121                         }
6122                         if (next_distance != curr_distance) {
6123                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6124                                 sched_domains_numa_levels = level;
6125                                 curr_distance = next_distance;
6126                         } else break;
6127                 }
6128
6129                 /*
6130                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6131                  */
6132                 if (!sched_debug())
6133                         break;
6134         }
6135         /*
6136          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6137          * identity distance node_distance(i,i).
6138          *
6139          * The sched_domains_nume_distance[] array includes the actual distance
6140          * numbers.
6141          */
6142
6143         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6144         if (!sched_domains_numa_masks)
6145                 return;
6146
6147         /*
6148          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6149          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6150          */
6151         for (i = 0; i < level; i++) {
6152                 sched_domains_numa_masks[i] =
6153                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6154                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6155                         return;
6156
6157                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6158                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6159                         if (!mask)
6160                                 return;
6161
6162                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6163
6164                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6165                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6166                                         continue;
6167
6168                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6169                         }
6170                 }
6171         }
6172
6173         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6174                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6175         if (!tl)
6176                 return;
6177
6178         /*
6179          * Copy the default topology bits..
6180          */
6181         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6182                 tl[i] = default_topology[i];
6183
6184         /*
6185          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6186          */
6187         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6188                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6189                         .init = sd_numa_init,
6190                         .mask = sd_numa_mask,
6191                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6192                         .numa_level = j,
6193                 };
6194         }
6195
6196         sched_domain_topology = tl;
6197 }
6198 #else
6199 static inline void sched_init_numa(void)
6200 {
6201 }
6202 #endif /* CONFIG_NUMA */
6203
6204 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6205 {
6206         struct sched_domain_topology_level *tl;
6207         int j;
6208
6209         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6210                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6211
6212                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6213                 if (!sdd->sd)
6214                         return -ENOMEM;
6215
6216                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6217                 if (!sdd->sg)
6218                         return -ENOMEM;
6219
6220                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6221                 if (!sdd->sgp)
6222                         return -ENOMEM;
6223
6224                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6225                         struct sched_domain *sd;
6226                         struct sched_group *sg;
6227                         struct sched_group_power *sgp;
6228
6229                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6230                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6231                         if (!sd)
6232                                 return -ENOMEM;
6233
6234                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6235
6236                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6237                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6238                         if (!sg)
6239                                 return -ENOMEM;
6240
6241                         sg->next = sg;
6242
6243                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6244
6245                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6246                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6247                         if (!sgp)
6248                                 return -ENOMEM;
6249
6250                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6251                 }
6252         }
6253
6254         return 0;
6255 }
6256
6257 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6258 {
6259         struct sched_domain_topology_level *tl;
6260         int j;
6261
6262         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6263                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6264
6265                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6266                         struct sched_domain *sd;
6267
6268                         if (sdd->sd) {
6269                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6270                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6271                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6272                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6273                         }
6274
6275                         if (sdd->sg)
6276                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6277                         if (sdd->sgp)
6278                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6279                 }
6280                 free_percpu(sdd->sd);
6281                 sdd->sd = NULL;
6282                 free_percpu(sdd->sg);
6283                 sdd->sg = NULL;
6284                 free_percpu(sdd->sgp);
6285                 sdd->sgp = NULL;
6286         }
6287 }
6288
6289 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6290                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6291                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6292                 int cpu)
6293 {
6294         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6295         if (!sd)
6296                 return child;
6297
6298         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6299         if (child) {
6300                 sd->level = child->level + 1;
6301                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6302                 child->parent = sd;
6303         }
6304         sd->child = child;
6305         set_domain_attribute(sd, attr);
6306
6307         return sd;
6308 }
6309
6310 /*
6311  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6312  * to the individual cpus
6313  */
6314 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6315                                struct sched_domain_attr *attr)
6316 {
6317         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6318         struct sched_domain *sd;
6319         struct s_data d;
6320         int i, ret = -ENOMEM;
6321
6322         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6323         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6324                 goto error;
6325
6326         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6327         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6328                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6329
6330                 sd = NULL;
6331                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6332                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6333                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6334                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6335                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6336                                 break;
6337                 }
6338
6339                 while (sd->child)
6340                         sd = sd->child;
6341
6342                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6343         }
6344
6345         /* Build the groups for the domains */
6346         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6347                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6348                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6349                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6350                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6351                                         goto error;
6352                         } else {
6353                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6354                                         goto error;
6355                         }
6356                 }
6357         }
6358
6359         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6360         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6361                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6362                         continue;
6363
6364                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6365                         claim_allocations(i, sd);
6366                         init_sched_groups_power(i, sd);
6367                 }
6368         }
6369
6370         /* Attach the domains */
6371         rcu_read_lock();
6372         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6373                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6374                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6375         }
6376         rcu_read_unlock();
6377
6378         ret = 0;
6379 error:
6380         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6381         return ret;
6382 }
6383
6384 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6385 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6386 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6387                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6388
6389 /*
6390  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6391  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6392  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6393  */
6394 static cpumask_var_t fallback_doms;
6395
6396 /*
6397  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6398  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6399  * or 0 if it stayed the same.
6400  */
6401 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6402 {
6403         return 0;
6404 }
6405
6406 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6407 {
6408         int i;
6409         cpumask_var_t *doms;
6410
6411         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6412         if (!doms)
6413                 return NULL;
6414         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6415                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6416                         free_sched_domains(doms, i);
6417                         return NULL;
6418                 }
6419         }
6420         return doms;
6421 }
6422
6423 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6424 {
6425         unsigned int i;
6426         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6427                 free_cpumask_var(doms[i]);
6428         kfree(doms);
6429 }
6430
6431 /*
6432  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6433  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6434  * exclude other special cases in the future.
6435  */
6436 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6437 {
6438         int err;
6439
6440         arch_update_cpu_topology();
6441         ndoms_cur = 1;
6442         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6443         if (!doms_cur)
6444                 doms_cur = &fallback_doms;
6445         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6446         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6447         register_sched_domain_sysctl();
6448
6449         return err;
6450 }
6451
6452 /*
6453  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6454  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6455  */
6456 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6457 {
6458         int i;
6459
6460         rcu_read_lock();
6461         for_each_cpu(i, cpu_map)
6462                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6463         rcu_read_unlock();
6464 }
6465
6466 /* handle null as "default" */
6467 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6468                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6469 {
6470         struct sched_domain_attr tmp;
6471
6472         /* fast path */
6473         if (!new && !cur)
6474                 return 1;
6475
6476         tmp = SD_ATTR_INIT;
6477         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6478                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6479                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6480 }
6481
6482 /*
6483  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6484  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6485  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6486  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6487  *
6488  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6489  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6490  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6491  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6492  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6493  * it as it is.
6494  *
6495  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6496  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6497  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6498  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6499  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6500  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6501  *
6502  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6503  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6504  * and it will not create the default domain.
6505  *
6506  * Call with hotplug lock held
6507  */
6508 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6509                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6510 {
6511         int i, j, n;
6512         int new_topology;
6513
6514         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6515
6516         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6517         unregister_sched_domain_sysctl();
6518
6519         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6520         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6521
6522         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6523
6524         /* Destroy deleted domains */
6525         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6526                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6527                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6528                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6529                                 goto match1;
6530                 }
6531                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6532                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6533 match1:
6534                 ;
6535         }
6536
6537         if (doms_new == NULL) {
6538                 ndoms_cur = 0;
6539                 doms_new = &fallback_doms;
6540                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6541                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6542         }
6543
6544         /* Build new domains */
6545         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6546                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6547                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6548                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6549                                 goto match2;
6550                 }
6551                 /* no match - add a new doms_new */
6552                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6553 match2:
6554                 ;
6555         }
6556
6557         /* Remember the new sched domains */
6558         if (doms_cur != &fallback_doms)
6559                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6560         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6561         doms_cur = doms_new;
6562         dattr_cur = dattr_new;
6563         ndoms_cur = ndoms_new;
6564
6565         register_sched_domain_sysctl();
6566
6567         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6568 }
6569
6570 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6571
6572 /*
6573  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6574  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6575  * around partition_sched_domains().
6576  *
6577  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6578  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6579  */
6580 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6581                              void *hcpu)
6582 {
6583         switch (action) {
6584         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6585         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6586
6587                 /*
6588                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6589                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6590                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6591                  * domain, ignoring cpusets.
6592                  */
6593                 num_cpus_frozen--;
6594                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6595                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6596                         break;
6597                 }
6598
6599                 /*
6600                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6601                  * restore the original sched domains by considering the
6602                  * cpuset configurations.
6603                  */
6604
6605         case CPU_ONLINE:
6606         case CPU_DOWN_FAILED:
6607                 cpuset_update_active_cpus(true);
6608                 break;
6609         default:
6610                 return NOTIFY_DONE;
6611         }
6612         return NOTIFY_OK;
6613 }
6614
6615 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6616                                void *hcpu)
6617 {
6618         switch (action) {
6619         case CPU_DOWN_PREPARE:
6620                 cpuset_update_active_cpus(false);
6621                 break;
6622         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6623                 num_cpus_frozen++;
6624                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6625                 break;
6626         default:
6627                 return NOTIFY_DONE;
6628         }
6629         return NOTIFY_OK;
6630 }
6631
6632 void __init sched_init_smp(void)
6633 {
6634         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6635
6636         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6637         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6638
6639         sched_init_numa();
6640
6641         get_online_cpus();
6642         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6643         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6644         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6645         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6646                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6647         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6648         put_online_cpus();
6649
6650         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6651         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6652
6653         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6654         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6655
6656         init_hrtick();
6657
6658         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6659         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6660                 BUG();
6661         sched_init_granularity();
6662         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6663
6664         init_sched_rt_class();
6665 }
6666 #else
6667 void __init sched_init_smp(void)
6668 {
6669         sched_init_granularity();
6670 }
6671 #endif /* CONFIG_SMP */
6672
6673 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6674
6675 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6676 {
6677         return in_lock_functions(addr) ||
6678                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6679                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6680 }
6681
6682 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6683 struct task_group root_task_group;
6684 LIST_HEAD(task_groups);
6685 #endif
6686
6687 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6688
6689 void __init sched_init(void)
6690 {
6691         int i, j;
6692         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6693
6694 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6695         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6696 #endif
6697 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6698         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6699 #endif
6700 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6701         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6702 #endif
6703         if (alloc_size) {
6704                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6705
6706 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6707                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6708                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6709
6710                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6711                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6712
6713 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6714 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6715                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6716                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6717
6718                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6719                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6720
6721 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6722 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6723                 for_each_possible_cpu(i) {
6724                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6725                         ptr += cpumask_size();
6726                 }
6727 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6728         }
6729
6730 #ifdef CONFIG_SMP
6731         init_defrootdomain();
6732 #endif
6733
6734         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6735                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6736
6737 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6738         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6739                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6740 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6741
6742 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6743         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6744         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6745         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6746         autogroup_init(&init_task);
6747
6748 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6749
6750 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6751         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6752         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6753         /* Too early, not expected to fail */
6754         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6755 #endif
6756         for_each_possible_cpu(i) {
6757                 struct rq *rq;
6758
6759                 rq = cpu_rq(i);
6760                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6761                 rq->nr_running = 0;
6762                 rq->calc_load_active = 0;
6763                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6764                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6765                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6766 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6767                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6768                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6769                 /*
6770                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6771                  *
6772                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6773                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6774                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6775                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6776                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6777                  * (se->load.weight).
6778                  *
6779                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6780                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6781                  * then A0's share of the cpu resource is:
6782                  *
6783                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6784                  *
6785                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6786                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6787                  */
6788                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6789                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6790 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6791
6792                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6793 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6794                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6795                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6796 #endif
6797
6798                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6799                         rq->cpu_load[j] = 0;
6800
6801                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6802
6803 #ifdef CONFIG_SMP
6804                 rq->sd = NULL;
6805                 rq->rd = NULL;
6806                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6807                 rq->post_schedule = 0;
6808                 rq->active_balance = 0;
6809                 rq->next_balance = jiffies;
6810                 rq->push_cpu = 0;
6811                 rq->cpu = i;
6812                 rq->online = 0;
6813                 rq->idle_stamp = 0;
6814                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6815
6816                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6817
6818                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6819 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6820                 rq->nohz_flags = 0;
6821 #endif
6822 #endif
6823                 init_rq_hrtick(rq);
6824                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6825         }
6826
6827         set_load_weight(&init_task);
6828
6829 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6830         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6831 #endif
6832
6833 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6834         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6835 #endif
6836
6837         /*
6838          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6839          */
6840         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6841         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6842
6843         /*
6844          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6845          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6846          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6847          * when this runqueue becomes "idle".
6848          */
6849         init_idle(current, smp_processor_id());
6850
6851         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6852
6853         /*
6854          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6855          */
6856         current->sched_class = &fair_sched_class;
6857
6858 #ifdef CONFIG_SMP
6859         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6860         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6861         if (cpu_isolated_map == NULL)
6862                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6863         idle_thread_set_boot_cpu();
6864 #endif
6865         init_sched_fair_class();
6866
6867         scheduler_running = 1;
6868 }
6869
6870 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6871 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6872 {
6873         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6874
6875         return (nested == preempt_offset);
6876 }
6877
6878 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6879 {
6880         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6881
6882         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6883         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6884             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6885                 return;
6886         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6887                 return;
6888         prev_jiffy = jiffies;
6889
6890         printk(KERN_ERR
6891                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6892                         file, line);
6893         printk(KERN_ERR
6894                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6895                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6896                         current->pid, current->comm);
6897
6898         debug_show_held_locks(current);
6899         if (irqs_disabled())
6900                 print_irqtrace_events(current);
6901         dump_stack();
6902 }
6903 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6904 #endif
6905
6906 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6907 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6908 {
6909         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6910         int old_prio = p->prio;
6911         int on_rq;
6912
6913         on_rq = p->on_rq;
6914         if (on_rq)
6915                 dequeue_task(rq, p, 0);
6916         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6917         if (on_rq) {
6918                 enqueue_task(rq, p, 0);
6919                 resched_task(rq->curr);
6920         }
6921
6922         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6923 }
6924
6925 void normalize_rt_tasks(void)
6926 {
6927         struct task_struct *g, *p;
6928         unsigned long flags;
6929         struct rq *rq;
6930
6931         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6932         do_each_thread(g, p) {
6933                 /*
6934                  * Only normalize user tasks:
6935                  */
6936                 if (!p->mm)
6937                         continue;
6938
6939                 p->se.exec_start                = 0;
6940 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6941                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6942                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6943                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6944 #endif
6945
6946                 if (!rt_task(p)) {
6947                         /*
6948                          * Renice negative nice level userspace
6949                          * tasks back to 0:
6950                          */
6951                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6952                                 set_user_nice(p, 0);
6953                         continue;
6954                 }
6955
6956                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6957                 rq = __task_rq_lock(p);
6958
6959                 normalize_task(rq, p);
6960
6961                 __task_rq_unlock(rq);
6962                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6963         } while_each_thread(g, p);
6964
6965         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6966 }
6967
6968 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6969
6970 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6971 /*
6972  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6973  *
6974  * They can only be called when the whole system has been
6975  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6976  * activity can take place. Using them for anything else would
6977  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6978  * under any other configuration.
6979  */
6980
6981 /**
6982  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6983  * @cpu: the processor in question.
6984  *
6985  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6986  */
6987 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6988 {
6989         return cpu_curr(cpu);
6990 }
6991
6992 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6993
6994 #ifdef CONFIG_IA64
6995 /**
6996  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6997  * @cpu: the processor in question.
6998  * @p: the task pointer to set.
6999  *
7000  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7001  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7002  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7003  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7004  * and caller must save the original value of the current task (see
7005  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7006  * re-starting the system.
7007  *
7008  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7009  */
7010 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7011 {
7012         cpu_curr(cpu) = p;
7013 }
7014
7015 #endif
7016
7017 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7018 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7019 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7020
7021 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7022 {
7023         free_fair_sched_group(tg);
7024         free_rt_sched_group(tg);
7025         autogroup_free(tg);
7026         kfree(tg);
7027 }
7028
7029 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7030 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7031 {
7032         struct task_group *tg;
7033         unsigned long flags;
7034
7035         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7036         if (!tg)
7037                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7038
7039         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7040                 goto err;
7041
7042         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7043                 goto err;
7044
7045         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7046         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7047
7048         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7049
7050         tg->parent = parent;
7051         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7052         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7053         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7054
7055         return tg;
7056
7057 err:
7058         free_sched_group(tg);
7059         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7060 }
7061
7062 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7063 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7064 {
7065         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7066         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7067 }
7068
7069 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7070 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7071 {
7072         unsigned long flags;
7073         int i;
7074
7075         /* end participation in shares distribution */
7076         for_each_possible_cpu(i)
7077                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7078
7079         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7080         list_del_rcu(&tg->list);
7081         list_del_rcu(&tg->siblings);
7082         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7083
7084         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7085         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7086 }
7087
7088 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7089  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7090  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7091  *      reflect its new group.
7092  */
7093 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7094 {
7095         struct task_group *tg;
7096         int on_rq, running;
7097         unsigned long flags;
7098         struct rq *rq;
7099
7100         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7101
7102         running = task_current(rq, tsk);
7103         on_rq = tsk->on_rq;
7104
7105         if (on_rq)
7106                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7107         if (unlikely(running))
7108                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7109
7110         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7111                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7112                           struct task_group, css);
7113         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7114         tsk->sched_task_group = tg;
7115
7116 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7117         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7118                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7119         else
7120 #endif
7121                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7122
7123         if (unlikely(running))
7124                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7125         if (on_rq)
7126                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7127
7128         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7129 }
7130 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7131
7132 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7133 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7134 {
7135         if (runtime == RUNTIME_INF)
7136                 return 1ULL << 20;
7137
7138         return div64_u64(runtime << 20, period);
7139 }
7140 #endif
7141
7142 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7143 /*
7144  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7145  */
7146 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7147
7148 /* Must be called with tasklist_lock held */
7149 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7150 {
7151         struct task_struct *g, *p;
7152
7153         do_each_thread(g, p) {
7154                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7155                         return 1;
7156         } while_each_thread(g, p);
7157
7158         return 0;
7159 }
7160
7161 struct rt_schedulable_data {
7162         struct task_group *tg;
7163         u64 rt_period;
7164         u64 rt_runtime;
7165 };
7166
7167 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7168 {
7169         struct rt_schedulable_data *d = data;
7170         struct task_group *child;
7171         unsigned long total, sum = 0;
7172         u64 period, runtime;
7173
7174         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7175         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7176
7177         if (tg == d->tg) {
7178                 period = d->rt_period;
7179                 runtime = d->rt_runtime;
7180         }
7181
7182         /*
7183          * Cannot have more runtime than the period.
7184          */
7185         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7186                 return -EINVAL;
7187
7188         /*
7189          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7190          */
7191         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7192                 return -EBUSY;
7193
7194         total = to_ratio(period, runtime);
7195
7196         /*
7197          * Nobody can have more than the global setting allows.
7198          */
7199         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7200                 return -EINVAL;
7201
7202         /*
7203          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7204          */
7205         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7206                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7207                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7208
7209                 if (child == d->tg) {
7210                         period = d->rt_period;
7211                         runtime = d->rt_runtime;
7212                 }
7213
7214                 sum += to_ratio(period, runtime);
7215         }
7216
7217         if (sum > total)
7218                 return -EINVAL;
7219
7220         return 0;
7221 }
7222
7223 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7224 {
7225         int ret;
7226
7227         struct rt_schedulable_data data = {
7228                 .tg = tg,
7229                 .rt_period = period,
7230                 .rt_runtime = runtime,
7231         };
7232
7233         rcu_read_lock();
7234         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7235         rcu_read_unlock();
7236
7237         return ret;
7238 }
7239
7240 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7241                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7242 {
7243         int i, err = 0;
7244
7245         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7246         read_lock(&tasklist_lock);
7247         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7248         if (err)
7249                 goto unlock;
7250
7251         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7252         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7253         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7254
7255         for_each_possible_cpu(i) {
7256                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7257
7258                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7259                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7260                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7261         }
7262         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7263 unlock:
7264         read_unlock(&tasklist_lock);
7265         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7266
7267         return err;
7268 }
7269
7270 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7271 {
7272         u64 rt_runtime, rt_period;
7273
7274         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7275         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7276         if (rt_runtime_us < 0)
7277                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7278
7279         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7280 }
7281
7282 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7283 {
7284         u64 rt_runtime_us;
7285
7286         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7287                 return -1;
7288
7289         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7290         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7291         return rt_runtime_us;
7292 }
7293
7294 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7295 {
7296         u64 rt_runtime, rt_period;
7297
7298         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7299         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7300
7301         if (rt_period == 0)
7302                 return -EINVAL;
7303
7304         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7305 }
7306
7307 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7308 {
7309         u64 rt_period_us;
7310
7311         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7312         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7313         return rt_period_us;
7314 }
7315
7316 static int sched_rt_global_constraints(void)
7317 {
7318         u64 runtime, period;
7319         int ret = 0;
7320
7321         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7322                 return -EINVAL;
7323
7324         runtime = global_rt_runtime();
7325         period = global_rt_period();
7326
7327         /*
7328          * Sanity check on the sysctl variables.
7329          */
7330         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7331                 return -EINVAL;
7332
7333         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7334         read_lock(&tasklist_lock);
7335         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7336         read_unlock(&tasklist_lock);
7337         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7338
7339         return ret;
7340 }
7341
7342 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7343 {
7344         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7345         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7346                 return 0;
7347
7348         return 1;
7349 }
7350
7351 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7352 static int sched_rt_global_constraints(void)
7353 {
7354         unsigned long flags;
7355         int i;
7356
7357         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7358                 return -EINVAL;
7359
7360         /*
7361          * There's always some RT tasks in the root group
7362          * -- migration, kstopmachine etc..
7363          */
7364         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7365                 return -EBUSY;
7366
7367         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7368         for_each_possible_cpu(i) {
7369                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7370
7371                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7372                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7373                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7374         }
7375         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7376
7377         return 0;
7378 }
7379 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7380
7381 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7382                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7383                 loff_t *ppos)
7384 {
7385         int ret;
7386         int old_period, old_runtime;
7387         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7388
7389         mutex_lock(&mutex);
7390         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7391         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7392
7393         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7394
7395         if (!ret && write) {
7396                 ret = sched_rt_global_constraints();
7397                 if (ret) {
7398                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7399                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7400                 } else {
7401                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7402                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7403                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7404                 }
7405         }
7406         mutex_unlock(&mutex);
7407
7408         return ret;
7409 }
7410
7411 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7412
7413 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7414 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7415 {
7416         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7417                             struct task_group, css);
7418 }
7419
7420 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_create(struct cgroup *cgrp)
7421 {
7422         struct task_group *tg, *parent;
7423
7424         if (!cgrp->parent) {
7425                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7426                 return &root_task_group.css;
7427         }
7428
7429         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7430         tg = sched_create_group(parent);
7431         if (IS_ERR(tg))
7432                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7433
7434         return &tg->css;
7435 }
7436
7437 static void cpu_cgroup_destroy(struct cgroup *cgrp)
7438 {
7439         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7440
7441         sched_destroy_group(tg);
7442 }
7443
7444 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7445                                  struct cgroup_taskset *tset)
7446 {
7447         struct task_struct *task;
7448
7449         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7450 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7451                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7452                         return -EINVAL;
7453 #else
7454                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7455                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7456                         return -EINVAL;
7457 #endif
7458         }
7459         return 0;
7460 }
7461
7462 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7463                               struct cgroup_taskset *tset)
7464 {
7465         struct task_struct *task;
7466
7467         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7468                 sched_move_task(task);
7469 }
7470
7471 static void
7472 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7473                 struct task_struct *task)
7474 {
7475         /*
7476          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7477          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7478          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7479          */
7480         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7481                 return;
7482
7483         sched_move_task(task);
7484 }
7485
7486 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7487 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7488                                 u64 shareval)
7489 {
7490         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7491 }
7492
7493 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7494 {
7495         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7496
7497         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7498 }
7499
7500 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7501 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7502
7503 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7504 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7505
7506 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7507
7508 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7509 {
7510         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7511         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7512
7513         if (tg == &root_task_group)
7514                 return -EINVAL;
7515
7516         /*
7517          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7518          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7519          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7520          */
7521         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7522                 return -EINVAL;
7523
7524         /*
7525          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7526          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7527          * feasibility.
7528          */
7529         if (period > max_cfs_quota_period)
7530                 return -EINVAL;
7531
7532         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7533         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7534         if (ret)
7535                 goto out_unlock;
7536
7537         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7538         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7539         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7540         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7541         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7542         cfs_b->quota = quota;
7543
7544         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7545         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7546         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7547                 /* force a reprogram */
7548                 cfs_b->timer_active = 0;
7549                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7550         }
7551         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7552
7553         for_each_possible_cpu(i) {
7554                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7555                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7556
7557                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7558                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7559                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7560
7561                 if (cfs_rq->throttled)
7562                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7563                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7564         }
7565 out_unlock:
7566         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7567
7568         return ret;
7569 }
7570
7571 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7572 {
7573         u64 quota, period;
7574
7575         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7576         if (cfs_quota_us < 0)
7577                 quota = RUNTIME_INF;
7578         else
7579                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7580
7581         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7582 }
7583
7584 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7585 {
7586         u64 quota_us;
7587
7588         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7589                 return -1;
7590
7591         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7592         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7593
7594         return quota_us;
7595 }
7596
7597 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7598 {
7599         u64 quota, period;
7600
7601         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7602         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7603
7604         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7605 }
7606
7607 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7608 {
7609         u64 cfs_period_us;
7610
7611         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7612         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7613
7614         return cfs_period_us;
7615 }
7616
7617 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7618 {
7619         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7620 }
7621
7622 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7623                                 s64 cfs_quota_us)
7624 {
7625         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7626 }
7627
7628 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7629 {
7630         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7631 }
7632
7633 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7634                                 u64 cfs_period_us)
7635 {
7636         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7637 }
7638
7639 struct cfs_schedulable_data {
7640         struct task_group *tg;
7641         u64 period, quota;
7642 };
7643
7644 /*
7645  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7646  * note: units are usecs
7647  */
7648 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7649                                struct cfs_schedulable_data *d)
7650 {
7651         u64 quota, period;
7652
7653         if (tg == d->tg) {
7654                 period = d->period;
7655                 quota = d->quota;
7656         } else {
7657                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7658                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7659         }
7660
7661         /* note: these should typically be equivalent */
7662         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7663                 return RUNTIME_INF;
7664
7665         return to_ratio(period, quota);
7666 }
7667
7668 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7669 {
7670         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7671         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7672         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7673
7674         if (!tg->parent) {
7675                 quota = RUNTIME_INF;
7676         } else {
7677                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7678
7679                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7680                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7681
7682                 /*
7683                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7684                  * limit is set
7685                  */
7686                 if (quota == RUNTIME_INF)
7687                         quota = parent_quota;
7688                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7689                         return -EINVAL;
7690         }
7691         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7692
7693         return 0;
7694 }
7695
7696 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7697 {
7698         int ret;
7699         struct cfs_schedulable_data data = {
7700                 .tg = tg,
7701                 .period = period,
7702                 .quota = quota,
7703         };
7704
7705         if (quota != RUNTIME_INF) {
7706                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7707                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7708         }
7709
7710         rcu_read_lock();
7711         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7712         rcu_read_unlock();
7713
7714         return ret;
7715 }
7716
7717 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7718                 struct cgroup_map_cb *cb)
7719 {
7720         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7721         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7722
7723         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7724         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7725         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7726
7727         return 0;
7728 }
7729 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7730 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7731
7732 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7733 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7734                                 s64 val)
7735 {
7736         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7737 }
7738
7739 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7740 {
7741         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7742 }
7743
7744 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7745                 u64 rt_period_us)
7746 {
7747         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7748 }
7749
7750 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7751 {
7752         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7753 }
7754 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7755
7756 static struct cftype cpu_files[] = {
7757 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7758         {
7759                 .name = "shares",
7760                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7761                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7762         },
7763 #endif
7764 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7765         {
7766                 .name = "cfs_quota_us",
7767                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7768                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7769         },
7770         {
7771                 .name = "cfs_period_us",
7772                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7773                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7774         },
7775         {
7776                 .name = "stat",
7777                 .read_map = cpu_stats_show,
7778         },
7779 #endif
7780 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7781         {
7782                 .name = "rt_runtime_us",
7783                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7784                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7785         },
7786         {
7787                 .name = "rt_period_us",
7788                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7789                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7790         },
7791 #endif
7792         { }     /* terminate */
7793 };
7794
7795 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7796         .name           = "cpu",
7797         .create         = cpu_cgroup_create,
7798         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7799         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7800         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7801         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7802         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7803         .base_cftypes   = cpu_files,
7804         .early_init     = 1,
7805 };
7806
7807 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7808
7809 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7810
7811 /*
7812  * CPU accounting code for task groups.
7813  *
7814  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7815  * (balbir@in.ibm.com).
7816  */
7817
7818 struct cpuacct root_cpuacct;
7819
7820 /* create a new cpu accounting group */
7821 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(struct cgroup *cgrp)
7822 {
7823         struct cpuacct *ca;
7824
7825         if (!cgrp->parent)
7826                 return &root_cpuacct.css;
7827
7828         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7829         if (!ca)
7830                 goto out;
7831
7832         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7833         if (!ca->cpuusage)
7834                 goto out_free_ca;
7835
7836         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7837         if (!ca->cpustat)
7838                 goto out_free_cpuusage;
7839
7840         return &ca->css;
7841
7842 out_free_cpuusage:
7843         free_percpu(ca->cpuusage);
7844 out_free_ca:
7845         kfree(ca);
7846 out:
7847         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7848 }
7849
7850 /* destroy an existing cpu accounting group */
7851 static void cpuacct_destroy(struct cgroup *cgrp)
7852 {
7853         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7854
7855         free_percpu(ca->cpustat);
7856         free_percpu(ca->cpuusage);
7857         kfree(ca);
7858 }
7859
7860 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
7861 {
7862         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7863         u64 data;
7864
7865 #ifndef CONFIG_64BIT
7866         /*
7867          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
7868          */
7869         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7870         data = *cpuusage;
7871         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7872 #else
7873         data = *cpuusage;
7874 #endif
7875
7876         return data;
7877 }
7878
7879 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
7880 {
7881         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7882
7883 #ifndef CONFIG_64BIT
7884         /*
7885          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
7886          */
7887         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7888         *cpuusage = val;
7889         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7890 #else
7891         *cpuusage = val;
7892 #endif
7893 }
7894
7895 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
7896 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7897 {
7898         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7899         u64 totalcpuusage = 0;
7900         int i;
7901
7902         for_each_present_cpu(i)
7903                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
7904
7905         return totalcpuusage;
7906 }
7907
7908 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7909                                                                 u64 reset)
7910 {
7911         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7912         int err = 0;
7913         int i;
7914
7915         if (reset) {
7916                 err = -EINVAL;
7917                 goto out;
7918         }
7919
7920         for_each_present_cpu(i)
7921                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
7922
7923 out:
7924         return err;
7925 }
7926
7927 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
7928                                    struct seq_file *m)
7929 {
7930         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
7931         u64 percpu;
7932         int i;
7933
7934         for_each_present_cpu(i) {
7935                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
7936                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
7937         }
7938         seq_printf(m, "\n");
7939         return 0;
7940 }
7941
7942 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
7943         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
7944         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
7945 };
7946
7947 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7948                               struct cgroup_map_cb *cb)
7949 {
7950         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7951         int cpu;
7952         s64 val = 0;
7953
7954         for_each_online_cpu(cpu) {
7955                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
7956                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
7957                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
7958         }
7959         val = cputime64_to_clock_t(val);
7960         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
7961
7962         val = 0;
7963         for_each_online_cpu(cpu) {
7964                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
7965                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
7966                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
7967                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
7968         }
7969
7970         val = cputime64_to_clock_t(val);
7971         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
7972
7973         return 0;
7974 }
7975
7976 static struct cftype files[] = {
7977         {
7978                 .name = "usage",
7979                 .read_u64 = cpuusage_read,
7980                 .write_u64 = cpuusage_write,
7981         },
7982         {
7983                 .name = "usage_percpu",
7984                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
7985         },
7986         {
7987                 .name = "stat",
7988                 .read_map = cpuacct_stats_show,
7989         },
7990         { }     /* terminate */
7991 };
7992
7993 /*
7994  * charge this task's execution time to its accounting group.
7995  *
7996  * called with rq->lock held.
7997  */
7998 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
7999 {
8000         struct cpuacct *ca;
8001         int cpu;
8002
8003         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8004                 return;
8005
8006         cpu = task_cpu(tsk);
8007
8008         rcu_read_lock();
8009
8010         ca = task_ca(tsk);
8011
8012         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8013                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8014                 *cpuusage += cputime;
8015         }
8016
8017         rcu_read_unlock();
8018 }
8019
8020 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8021         .name = "cpuacct",
8022         .create = cpuacct_create,
8023         .destroy = cpuacct_destroy,
8024         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8025         .base_cftypes = files,
8026 };
8027 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */