cad0d092ce3b02d1e118d0e165072ab65e7dccbf
[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) 0
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 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1538         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1539                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1540                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1541         }
1542
1543         p->node_stamp = 0ULL;
1544         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1545         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1546         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
1547         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1548 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1549 }
1550
1551 /*
1552  * fork()/clone()-time setup:
1553  */
1554 void sched_fork(struct task_struct *p)
1555 {
1556         unsigned long flags;
1557         int cpu = get_cpu();
1558
1559         __sched_fork(p);
1560         /*
1561          * We mark the process as running here. This guarantees that
1562          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1563          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1564          */
1565         p->state = TASK_RUNNING;
1566
1567         /*
1568          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1569          */
1570         p->prio = current->normal_prio;
1571
1572         /*
1573          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1574          */
1575         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1576                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1577                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1578                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1579                         p->rt_priority = 0;
1580                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1581                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1582
1583                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1584                 set_load_weight(p);
1585
1586                 /*
1587                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1588                  * fulfilled its duty:
1589                  */
1590                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1591         }
1592
1593         if (!rt_prio(p->prio))
1594                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1595
1596         if (p->sched_class->task_fork)
1597                 p->sched_class->task_fork(p);
1598
1599         /*
1600          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1601          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1602          * is ran before sched_fork().
1603          *
1604          * Silence PROVE_RCU.
1605          */
1606         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1607         set_task_cpu(p, cpu);
1608         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1609
1610 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1611         if (likely(sched_info_on()))
1612                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1613 #endif
1614 #if defined(CONFIG_SMP)
1615         p->on_cpu = 0;
1616 #endif
1617 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1618         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1619         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1620 #endif
1621 #ifdef CONFIG_SMP
1622         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1623 #endif
1624
1625         put_cpu();
1626 }
1627
1628 /*
1629  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1630  *
1631  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1632  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1633  * on the runqueue and wakes it.
1634  */
1635 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1636 {
1637         unsigned long flags;
1638         struct rq *rq;
1639
1640         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1641 #ifdef CONFIG_SMP
1642         /*
1643          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1644          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1645          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1646          */
1647         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1648 #endif
1649
1650         rq = __task_rq_lock(p);
1651         activate_task(rq, p, 0);
1652         p->on_rq = 1;
1653         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1654         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1655 #ifdef CONFIG_SMP
1656         if (p->sched_class->task_woken)
1657                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1658 #endif
1659         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1660 }
1661
1662 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1663
1664 /**
1665  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1666  * @notifier: notifier struct to register
1667  */
1668 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1669 {
1670         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1671 }
1672 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1673
1674 /**
1675  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1676  * @notifier: notifier struct to unregister
1677  *
1678  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1679  */
1680 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1681 {
1682         hlist_del(&notifier->link);
1683 }
1684 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1685
1686 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1687 {
1688         struct preempt_notifier *notifier;
1689         struct hlist_node *node;
1690
1691         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1692                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1693 }
1694
1695 static void
1696 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1697                                  struct task_struct *next)
1698 {
1699         struct preempt_notifier *notifier;
1700         struct hlist_node *node;
1701
1702         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1703                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1704 }
1705
1706 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1707
1708 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1709 {
1710 }
1711
1712 static void
1713 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1714                                  struct task_struct *next)
1715 {
1716 }
1717
1718 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1719
1720 /**
1721  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1722  * @rq: the runqueue preparing to switch
1723  * @prev: the current task that is being switched out
1724  * @next: the task we are going to switch to.
1725  *
1726  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1727  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1728  * switch.
1729  *
1730  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1731  * hooks.
1732  */
1733 static inline void
1734 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1735                     struct task_struct *next)
1736 {
1737         trace_sched_switch(prev, next);
1738         sched_info_switch(prev, next);
1739         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1740         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1741         prepare_lock_switch(rq, next);
1742         prepare_arch_switch(next);
1743 }
1744
1745 /**
1746  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1747  * @rq: runqueue associated with task-switch
1748  * @prev: the thread we just switched away from.
1749  *
1750  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1751  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1752  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1753  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1754  *
1755  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1756  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1757  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1758  * details.)
1759  */
1760 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1761         __releases(rq->lock)
1762 {
1763         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1764         long prev_state;
1765
1766         rq->prev_mm = NULL;
1767
1768         /*
1769          * A task struct has one reference for the use as "current".
1770          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1771          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1772          * the scheduled task must drop that reference.
1773          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1774          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1775          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1776          * be dropped twice.
1777          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1778          */
1779         prev_state = prev->state;
1780         vtime_task_switch(prev);
1781         finish_arch_switch(prev);
1782         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1783         finish_lock_switch(rq, prev);
1784         finish_arch_post_lock_switch();
1785
1786         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1787         if (mm)
1788                 mmdrop(mm);
1789         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1790                 /*
1791                  * Remove function-return probe instances associated with this
1792                  * task and put them back on the free list.
1793                  */
1794                 kprobe_flush_task(prev);
1795                 put_task_struct(prev);
1796         }
1797 }
1798
1799 #ifdef CONFIG_SMP
1800
1801 /* assumes rq->lock is held */
1802 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1803 {
1804         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1805                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1806 }
1807
1808 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1809 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1810 {
1811         if (rq->post_schedule) {
1812                 unsigned long flags;
1813
1814                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1815                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1816                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1817                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1818
1819                 rq->post_schedule = 0;
1820         }
1821 }
1822
1823 #else
1824
1825 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1826 {
1827 }
1828
1829 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1830 {
1831 }
1832
1833 #endif
1834
1835 /**
1836  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1837  * @prev: the thread we just switched away from.
1838  */
1839 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1840         __releases(rq->lock)
1841 {
1842         struct rq *rq = this_rq();
1843
1844         finish_task_switch(rq, prev);
1845
1846         /*
1847          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1848          * task_switch?
1849          */
1850         post_schedule(rq);
1851
1852 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1853         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1854         preempt_enable();
1855 #endif
1856         if (current->set_child_tid)
1857                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1858 }
1859
1860 /*
1861  * context_switch - switch to the new MM and the new
1862  * thread's register state.
1863  */
1864 static inline void
1865 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1866                struct task_struct *next)
1867 {
1868         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1869
1870         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1871
1872         mm = next->mm;
1873         oldmm = prev->active_mm;
1874         /*
1875          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1876          * combine the page table reload and the switch backend into
1877          * one hypercall.
1878          */
1879         arch_start_context_switch(prev);
1880
1881         if (!mm) {
1882                 next->active_mm = oldmm;
1883                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1884                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1885         } else
1886                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1887
1888         if (!prev->mm) {
1889                 prev->active_mm = NULL;
1890                 rq->prev_mm = oldmm;
1891         }
1892         /*
1893          * Since the runqueue lock will be released by the next
1894          * task (which is an invalid locking op but in the case
1895          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1896          * do an early lockdep release here:
1897          */
1898 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1899         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1900 #endif
1901
1902         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1903         rcu_switch(prev, next);
1904         switch_to(prev, next, prev);
1905
1906         barrier();
1907         /*
1908          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1909          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1910          * frame will be invalid.
1911          */
1912         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1913 }
1914
1915 /*
1916  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1917  *
1918  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1919  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1920  * number of context switches performed since bootup.
1921  */
1922 unsigned long nr_running(void)
1923 {
1924         unsigned long i, sum = 0;
1925
1926         for_each_online_cpu(i)
1927                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1928
1929         return sum;
1930 }
1931
1932 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1933 {
1934         unsigned long i, sum = 0;
1935
1936         for_each_possible_cpu(i)
1937                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1938
1939         /*
1940          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1941          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1942          */
1943         if (unlikely((long)sum < 0))
1944                 sum = 0;
1945
1946         return sum;
1947 }
1948
1949 unsigned long long nr_context_switches(void)
1950 {
1951         int i;
1952         unsigned long long sum = 0;
1953
1954         for_each_possible_cpu(i)
1955                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1956
1957         return sum;
1958 }
1959
1960 unsigned long nr_iowait(void)
1961 {
1962         unsigned long i, sum = 0;
1963
1964         for_each_possible_cpu(i)
1965                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1966
1967         return sum;
1968 }
1969
1970 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
1971 {
1972         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
1973         return atomic_read(&this->nr_iowait);
1974 }
1975
1976 unsigned long this_cpu_load(void)
1977 {
1978         struct rq *this = this_rq();
1979         return this->cpu_load[0];
1980 }
1981
1982
1983 /*
1984  * Global load-average calculations
1985  *
1986  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
1987  * in order to minimize overhead.
1988  *
1989  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
1990  * nr_uninterruptible.
1991  *
1992  * Once every LOAD_FREQ:
1993  *
1994  *   nr_active = 0;
1995  *   for_each_possible_cpu(cpu)
1996  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
1997  *
1998  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
1999  *
2000  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2001  *
2002  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2003  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2004  *    to calculating nr_active.
2005  *
2006  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2007  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2008  *
2009  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2010  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2011  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2012  *
2013  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2014  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2015  *    cpu to have completed this task.
2016  *
2017  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2018  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2019  *
2020  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2021  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2022  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2023  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2024  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2025  *    all cpus yields the correct result.
2026  *
2027  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2028  */
2029
2030 /* Variables and functions for calc_load */
2031 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2032 static unsigned long calc_load_update;
2033 unsigned long avenrun[3];
2034 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2035
2036 /**
2037  * get_avenrun - get the load average array
2038  * @loads:      pointer to dest load array
2039  * @offset:     offset to add
2040  * @shift:      shift count to shift the result left
2041  *
2042  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2043  */
2044 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2045 {
2046         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2047         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2048         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2049 }
2050
2051 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2052 {
2053         long nr_active, delta = 0;
2054
2055         nr_active = this_rq->nr_running;
2056         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2057
2058         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2059                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2060                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2061         }
2062
2063         return delta;
2064 }
2065
2066 /*
2067  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2068  */
2069 static unsigned long
2070 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2071 {
2072         load *= exp;
2073         load += active * (FIXED_1 - exp);
2074         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2075         return load >> FSHIFT;
2076 }
2077
2078 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2079 /*
2080  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2081  *
2082  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2083  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2084  * NO_HZ.
2085  *
2086  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2087  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2088  * when we read the global state.
2089  *
2090  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2091  *
2092  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2093  *    contribution, causing under-accounting.
2094  *
2095  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2096  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2097  *
2098  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2099  *
2100  *        0s            5s            10s           15s
2101  *          +10           +10           +10           +10
2102  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2103  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2104  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2105  *
2106  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2107  *    accumlating the new one.
2108  *
2109  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2110  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2111  *    busy state.
2112  *
2113  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2114  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2115  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2116  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2117  *    LOAD_FREQ intervals.
2118  *
2119  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2120  */
2121 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2122 static int calc_load_idx;
2123
2124 static inline int calc_load_write_idx(void)
2125 {
2126         int idx = calc_load_idx;
2127
2128         /*
2129          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2130          * need to observe the new update time.
2131          */
2132         smp_rmb();
2133
2134         /*
2135          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2136          * next idle-delta.
2137          */
2138         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2139                 idx++;
2140
2141         return idx & 1;
2142 }
2143
2144 static inline int calc_load_read_idx(void)
2145 {
2146         return calc_load_idx & 1;
2147 }
2148
2149 void calc_load_enter_idle(void)
2150 {
2151         struct rq *this_rq = this_rq();
2152         long delta;
2153
2154         /*
2155          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2156          * into the pending idle delta.
2157          */
2158         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2159         if (delta) {
2160                 int idx = calc_load_write_idx();
2161                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2162         }
2163 }
2164
2165 void calc_load_exit_idle(void)
2166 {
2167         struct rq *this_rq = this_rq();
2168
2169         /*
2170          * If we're still before the sample window, we're done.
2171          */
2172         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2173                 return;
2174
2175         /*
2176          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2177          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2178          * sync up for the next window.
2179          */
2180         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2181         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2182                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2183 }
2184
2185 static long calc_load_fold_idle(void)
2186 {
2187         int idx = calc_load_read_idx();
2188         long delta = 0;
2189
2190         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2191                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2192
2193         return delta;
2194 }
2195
2196 /**
2197  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2198  *
2199  * @x:         base of the power
2200  * @frac_bits: fractional bits of @x
2201  * @n:         power to raise @x to.
2202  *
2203  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2204  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2205  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2206  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2207  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2208  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2209  * vector.
2210  */
2211 static unsigned long
2212 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2213 {
2214         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2215
2216         if (n) for (;;) {
2217                 if (n & 1) {
2218                         result *= x;
2219                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2220                         result >>= frac_bits;
2221                 }
2222                 n >>= 1;
2223                 if (!n)
2224                         break;
2225                 x *= x;
2226                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2227                 x >>= frac_bits;
2228         }
2229
2230         return result;
2231 }
2232
2233 /*
2234  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2235  *
2236  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2237  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2238  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2239  *
2240  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2241  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2242  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2243  *
2244  *  ...
2245  *
2246  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2247  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2248  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2249  *
2250  * [1] application of the geometric series:
2251  *
2252  *              n         1 - x^(n+1)
2253  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2254  *             i=0          1 - x
2255  */
2256 static unsigned long
2257 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2258             unsigned long active, unsigned int n)
2259 {
2260
2261         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2262 }
2263
2264 /*
2265  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2266  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2267  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2268  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2269  *
2270  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2271  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2272  */
2273 static void calc_global_nohz(void)
2274 {
2275         long delta, active, n;
2276
2277         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2278                 /*
2279                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2280                  */
2281                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2282                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2283
2284                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2285                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2286
2287                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2288                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2289                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2290
2291                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2292         }
2293
2294         /*
2295          * Flip the idle index...
2296          *
2297          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2298          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2299          * index, this avoids a double flip messing things up.
2300          */
2301         smp_wmb();
2302         calc_load_idx++;
2303 }
2304 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2305
2306 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2307 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2308
2309 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2310
2311 /*
2312  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2313  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2314  */
2315 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2316 {
2317         long active, delta;
2318
2319         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2320                 return;
2321
2322         /*
2323          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2324          */
2325         delta = calc_load_fold_idle();
2326         if (delta)
2327                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2328
2329         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2330         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2331
2332         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2333         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2334         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2335
2336         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2337
2338         /*
2339          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2340          */
2341         calc_global_nohz();
2342 }
2343
2344 /*
2345  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2346  * active count.
2347  */
2348 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2349 {
2350         long delta;
2351
2352         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2353                 return;
2354
2355         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2356         if (delta)
2357                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2358
2359         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2360 }
2361
2362 /*
2363  * End of global load-average stuff
2364  */
2365
2366 /*
2367  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2368  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2369  *
2370  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2371  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2372  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2373  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2374  *
2375  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2376  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2377  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2378  *
2379  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2380  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2381  * particular idx is approximated to be zero.
2382  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2383  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2384  * based on 128 point scale.
2385  * Example:
2386  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2387  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2388  *
2389  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2390  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2391  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2392  */
2393 #define DEGRADE_SHIFT           7
2394 static const unsigned char
2395                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2396 static const unsigned char
2397                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2398                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2399                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2400                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2401                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2402                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2403
2404 /*
2405  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2406  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2407  * adding any new load.
2408  */
2409 static unsigned long
2410 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2411 {
2412         int j = 0;
2413
2414         if (!missed_updates)
2415                 return load;
2416
2417         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2418                 return 0;
2419
2420         if (idx == 1)
2421                 return load >> missed_updates;
2422
2423         while (missed_updates) {
2424                 if (missed_updates % 2)
2425                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2426
2427                 missed_updates >>= 1;
2428                 j++;
2429         }
2430         return load;
2431 }
2432
2433 /*
2434  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2435  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2436  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2437  */
2438 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2439                               unsigned long pending_updates)
2440 {
2441         int i, scale;
2442
2443         this_rq->nr_load_updates++;
2444
2445         /* Update our load: */
2446         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2447         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2448                 unsigned long old_load, new_load;
2449
2450                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2451
2452                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2453                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2454                 new_load = this_load;
2455                 /*
2456                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2457                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2458                  * example.
2459                  */
2460                 if (new_load > old_load)
2461                         new_load += scale - 1;
2462
2463                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2464         }
2465
2466         sched_avg_update(this_rq);
2467 }
2468
2469 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2470 /*
2471  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2472  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2473  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2474  *
2475  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2476  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2477  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2478  * (tick_nohz_idle_exit).
2479  *
2480  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2481  */
2482
2483 /*
2484  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2485  * idle balance.
2486  */
2487 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2488 {
2489         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2490         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2491         unsigned long pending_updates;
2492
2493         /*
2494          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2495          */
2496         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2497                 return;
2498
2499         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2500         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2501
2502         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2503 }
2504
2505 /*
2506  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2507  */
2508 void update_cpu_load_nohz(void)
2509 {
2510         struct rq *this_rq = this_rq();
2511         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2512         unsigned long pending_updates;
2513
2514         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2515                 return;
2516
2517         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2518         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2519         if (pending_updates) {
2520                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2521                 /*
2522                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2523                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2524                  */
2525                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2526         }
2527         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2528 }
2529 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2530
2531 /*
2532  * Called from scheduler_tick()
2533  */
2534 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2535 {
2536         /*
2537          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2538          */
2539         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2540         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2541
2542         calc_load_account_active(this_rq);
2543 }
2544
2545 #ifdef CONFIG_SMP
2546
2547 /*
2548  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2549  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2550  */
2551 void sched_exec(void)
2552 {
2553         struct task_struct *p = current;
2554         unsigned long flags;
2555         int dest_cpu;
2556
2557         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2558         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2559         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2560                 goto unlock;
2561
2562         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2563                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2564
2565                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2566                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2567                 return;
2568         }
2569 unlock:
2570         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2571 }
2572
2573 #endif
2574
2575 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2576 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2577
2578 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2579 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2580
2581 /*
2582  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2583  * @p in case that task is currently running.
2584  *
2585  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2586  */
2587 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2588 {
2589         u64 ns = 0;
2590
2591         if (task_current(rq, p)) {
2592                 update_rq_clock(rq);
2593                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2594                 if ((s64)ns < 0)
2595                         ns = 0;
2596         }
2597
2598         return ns;
2599 }
2600
2601 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2602 {
2603         unsigned long flags;
2604         struct rq *rq;
2605         u64 ns = 0;
2606
2607         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2608         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2609         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2610
2611         return ns;
2612 }
2613
2614 /*
2615  * Return accounted runtime for the task.
2616  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2617  * pending runtime that have not been accounted yet.
2618  */
2619 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2620 {
2621         unsigned long flags;
2622         struct rq *rq;
2623         u64 ns = 0;
2624
2625         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2626         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2627         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2628
2629         return ns;
2630 }
2631
2632 /*
2633  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2634  * We call it with interrupts disabled.
2635  */
2636 void scheduler_tick(void)
2637 {
2638         int cpu = smp_processor_id();
2639         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2640         struct task_struct *curr = rq->curr;
2641
2642         sched_clock_tick();
2643
2644         raw_spin_lock(&rq->lock);
2645         update_rq_clock(rq);
2646         update_cpu_load_active(rq);
2647         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2648         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2649
2650         perf_event_task_tick();
2651
2652 #ifdef CONFIG_SMP
2653         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2654         trigger_load_balance(rq, cpu);
2655 #endif
2656 }
2657
2658 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2659 {
2660         if (in_lock_functions(addr)) {
2661                 addr = CALLER_ADDR2;
2662                 if (in_lock_functions(addr))
2663                         addr = CALLER_ADDR3;
2664         }
2665         return addr;
2666 }
2667
2668 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2669                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2670
2671 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2672 {
2673 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2674         /*
2675          * Underflow?
2676          */
2677         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2678                 return;
2679 #endif
2680         preempt_count() += val;
2681 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2682         /*
2683          * Spinlock count overflowing soon?
2684          */
2685         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2686                                 PREEMPT_MASK - 10);
2687 #endif
2688         if (preempt_count() == val)
2689                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2690 }
2691 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2692
2693 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2694 {
2695 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2696         /*
2697          * Underflow?
2698          */
2699         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2700                 return;
2701         /*
2702          * Is the spinlock portion underflowing?
2703          */
2704         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2705                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2706                 return;
2707 #endif
2708
2709         if (preempt_count() == val)
2710                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2711         preempt_count() -= val;
2712 }
2713 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2714
2715 #endif
2716
2717 /*
2718  * Print scheduling while atomic bug:
2719  */
2720 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2721 {
2722         if (oops_in_progress)
2723                 return;
2724
2725         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2726                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2727
2728         debug_show_held_locks(prev);
2729         print_modules();
2730         if (irqs_disabled())
2731                 print_irqtrace_events(prev);
2732         dump_stack();
2733         add_taint(TAINT_WARN);
2734 }
2735
2736 /*
2737  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2738  */
2739 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2740 {
2741         /*
2742          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2743          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2744          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2745          */
2746         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2747                 __schedule_bug(prev);
2748         rcu_sleep_check();
2749
2750         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2751
2752         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2753 }
2754
2755 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2756 {
2757         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2758                 update_rq_clock(rq);
2759         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2760 }
2761
2762 /*
2763  * Pick up the highest-prio task:
2764  */
2765 static inline struct task_struct *
2766 pick_next_task(struct rq *rq)
2767 {
2768         const struct sched_class *class;
2769         struct task_struct *p;
2770
2771         /*
2772          * Optimization: we know that if all tasks are in
2773          * the fair class we can call that function directly:
2774          */
2775         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2776                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2777                 if (likely(p))
2778                         return p;
2779         }
2780
2781         for_each_class(class) {
2782                 p = class->pick_next_task(rq);
2783                 if (p)
2784                         return p;
2785         }
2786
2787         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2788 }
2789
2790 /*
2791  * __schedule() is the main scheduler function.
2792  *
2793  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2794  *
2795  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2796  *
2797  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2798  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2799  *
2800  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2801  *      interrupt handler scheduler_tick().
2802  *
2803  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2804  *      task to the run-queue and that's it.
2805  *
2806  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2807  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2808  *      called on the nearest possible occasion:
2809  *
2810  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2811  *
2812  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2813  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2814  *           spin_unlock()!)
2815  *
2816  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2817  *           preemptible context
2818  *
2819  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2820  *         then at the next:
2821  *
2822  *          - cond_resched() call
2823  *          - explicit schedule() call
2824  *          - return from syscall or exception to user-space
2825  *          - return from interrupt-handler to user-space
2826  */
2827 static void __sched __schedule(void)
2828 {
2829         struct task_struct *prev, *next;
2830         unsigned long *switch_count;
2831         struct rq *rq;
2832         int cpu;
2833
2834 need_resched:
2835         preempt_disable();
2836         cpu = smp_processor_id();
2837         rq = cpu_rq(cpu);
2838         rcu_note_context_switch(cpu);
2839         prev = rq->curr;
2840
2841         schedule_debug(prev);
2842
2843         if (sched_feat(HRTICK))
2844                 hrtick_clear(rq);
2845
2846         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2847
2848         switch_count = &prev->nivcsw;
2849         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2850                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2851                         prev->state = TASK_RUNNING;
2852                 } else {
2853                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2854                         prev->on_rq = 0;
2855
2856                         /*
2857                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2858                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2859                          * concurrency.
2860                          */
2861                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2862                                 struct task_struct *to_wakeup;
2863
2864                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2865                                 if (to_wakeup)
2866                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2867                         }
2868                 }
2869                 switch_count = &prev->nvcsw;
2870         }
2871
2872         pre_schedule(rq, prev);
2873
2874         if (unlikely(!rq->nr_running))
2875                 idle_balance(cpu, rq);
2876
2877         put_prev_task(rq, prev);
2878         next = pick_next_task(rq);
2879         clear_tsk_need_resched(prev);
2880         rq->skip_clock_update = 0;
2881
2882         if (likely(prev != next)) {
2883                 rq->nr_switches++;
2884                 rq->curr = next;
2885                 ++*switch_count;
2886
2887                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2888                 /*
2889                  * The context switch have flipped the stack from under us
2890                  * and restored the local variables which were saved when
2891                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2892                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2893                  */
2894                 cpu = smp_processor_id();
2895                 rq = cpu_rq(cpu);
2896         } else
2897                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2898
2899         post_schedule(rq);
2900
2901         sched_preempt_enable_no_resched();
2902         if (need_resched())
2903                 goto need_resched;
2904 }
2905
2906 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2907 {
2908         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2909                 return;
2910         /*
2911          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2912          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2913          */
2914         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2915                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2916 }
2917
2918 asmlinkage void __sched schedule(void)
2919 {
2920         struct task_struct *tsk = current;
2921
2922         sched_submit_work(tsk);
2923         __schedule();
2924 }
2925 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2926
2927 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
2928 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2929 {
2930         /*
2931          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2932          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2933          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2934          * we find a better solution.
2935          */
2936         rcu_user_exit();
2937         schedule();
2938         rcu_user_enter();
2939 }
2940 #endif
2941
2942 /**
2943  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2944  *
2945  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2946  */
2947 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2948 {
2949         sched_preempt_enable_no_resched();
2950         schedule();
2951         preempt_disable();
2952 }
2953
2954 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
2955
2956 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2957 {
2958         if (lock->owner != owner)
2959                 return false;
2960
2961         /*
2962          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
2963          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
2964          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
2965          * ensures the memory stays valid.
2966          */
2967         barrier();
2968
2969         return owner->on_cpu;
2970 }
2971
2972 /*
2973  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
2974  * access and not reliable.
2975  */
2976 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2977 {
2978         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
2979                 return 0;
2980
2981         rcu_read_lock();
2982         while (owner_running(lock, owner)) {
2983                 if (need_resched())
2984                         break;
2985
2986                 arch_mutex_cpu_relax();
2987         }
2988         rcu_read_unlock();
2989
2990         /*
2991          * We break out the loop above on need_resched() and when the
2992          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
2993          * success only when lock->owner is NULL.
2994          */
2995         return lock->owner == NULL;
2996 }
2997 #endif
2998
2999 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3000 /*
3001  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3002  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3003  * occur there and call schedule directly.
3004  */
3005 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3006 {
3007         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3008
3009         /*
3010          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3011          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3012          */
3013         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3014                 return;
3015
3016         do {
3017                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3018                 __schedule();
3019                 sub_preempt_count_notrace(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 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3029
3030 /*
3031  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3032  * off of irq context.
3033  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3034  * protect us against recursive calling from irq.
3035  */
3036 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3037 {
3038         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3039
3040         /* Catch callers which need to be fixed */
3041         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3042
3043         rcu_user_exit();
3044         do {
3045                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3046                 local_irq_enable();
3047                 __schedule();
3048                 local_irq_disable();
3049                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3050
3051                 /*
3052                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3053                  * between schedule and now.
3054                  */
3055                 barrier();
3056         } while (need_resched());
3057 }
3058
3059 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3060
3061 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3062                           void *key)
3063 {
3064         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3065 }
3066 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3067
3068 /*
3069  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3070  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3071  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3072  *
3073  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3074  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3075  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3076  */
3077 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3078                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3079 {
3080         wait_queue_t *curr, *next;
3081
3082         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3083                 unsigned flags = curr->flags;
3084
3085                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3086                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3087                         break;
3088         }
3089 }
3090
3091 /**
3092  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3093  * @q: the waitqueue
3094  * @mode: which threads
3095  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3096  * @key: is directly passed to the wakeup function
3097  *
3098  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3099  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3100  */
3101 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3102                         int nr_exclusive, void *key)
3103 {
3104         unsigned long flags;
3105
3106         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3107         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3108         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3109 }
3110 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3111
3112 /*
3113  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3114  */
3115 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3116 {
3117         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3118 }
3119 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3120
3121 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3122 {
3123         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3124 }
3125 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3126
3127 /**
3128  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3129  * @q: the waitqueue
3130  * @mode: which threads
3131  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3132  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3133  *
3134  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3135  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3136  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3137  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3138  *
3139  * On UP it can prevent extra preemption.
3140  *
3141  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3142  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3143  */
3144 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3145                         int nr_exclusive, void *key)
3146 {
3147         unsigned long flags;
3148         int wake_flags = WF_SYNC;
3149
3150         if (unlikely(!q))
3151                 return;
3152
3153         if (unlikely(!nr_exclusive))
3154                 wake_flags = 0;
3155
3156         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3157         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3158         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3159 }
3160 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3161
3162 /*
3163  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3164  */
3165 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3166 {
3167         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3168 }
3169 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3170
3171 /**
3172  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3173  * @x:  holds the state of this particular completion
3174  *
3175  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3176  * awakened in the same order in which they were queued.
3177  *
3178  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3179  *
3180  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3181  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3182  */
3183 void complete(struct completion *x)
3184 {
3185         unsigned long flags;
3186
3187         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3188         x->done++;
3189         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3190         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3191 }
3192 EXPORT_SYMBOL(complete);
3193
3194 /**
3195  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3196  * @x:  holds the state of this particular completion
3197  *
3198  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3199  *
3200  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3201  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3202  */
3203 void complete_all(struct completion *x)
3204 {
3205         unsigned long flags;
3206
3207         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3208         x->done += UINT_MAX/2;
3209         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3210         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3211 }
3212 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3213
3214 static inline long __sched
3215 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3216 {
3217         if (!x->done) {
3218                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3219
3220                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3221                 do {
3222                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3223                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3224                                 break;
3225                         }
3226                         __set_current_state(state);
3227                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3228                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3229                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3230                 } while (!x->done && timeout);
3231                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3232                 if (!x->done)
3233                         return timeout;
3234         }
3235         x->done--;
3236         return timeout ?: 1;
3237 }
3238
3239 static long __sched
3240 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3241 {
3242         might_sleep();
3243
3244         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3245         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3246         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3247         return timeout;
3248 }
3249
3250 /**
3251  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3252  * @x:  holds the state of this particular completion
3253  *
3254  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3255  * interruptible and there is no timeout.
3256  *
3257  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3258  * and interrupt capability. Also see complete().
3259  */
3260 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3261 {
3262         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3263 }
3264 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3265
3266 /**
3267  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3268  * @x:  holds the state of this particular completion
3269  * @timeout:  timeout value in jiffies
3270  *
3271  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3272  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3273  * interruptible.
3274  *
3275  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3276  * jiffies left till timeout) if completed.
3277  */
3278 unsigned long __sched
3279 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3280 {
3281         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3282 }
3283 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3284
3285 /**
3286  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3287  * @x:  holds the state of this particular completion
3288  *
3289  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3290  * interruptible.
3291  *
3292  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3293  */
3294 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3295 {
3296         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3297         if (t == -ERESTARTSYS)
3298                 return t;
3299         return 0;
3300 }
3301 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3302
3303 /**
3304  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3305  * @x:  holds the state of this particular completion
3306  * @timeout:  timeout value in jiffies
3307  *
3308  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3309  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3310  *
3311  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3312  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3313  */
3314 long __sched
3315 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3316                                           unsigned long timeout)
3317 {
3318         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3319 }
3320 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3321
3322 /**
3323  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3324  * @x:  holds the state of this particular completion
3325  *
3326  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3327  * interrupted by a kill signal.
3328  *
3329  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3330  */
3331 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3332 {
3333         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3334         if (t == -ERESTARTSYS)
3335                 return t;
3336         return 0;
3337 }
3338 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3339
3340 /**
3341  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3342  * @x:  holds the state of this particular completion
3343  * @timeout:  timeout value in jiffies
3344  *
3345  * This waits for either a completion of a specific task to be
3346  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3347  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3348  *
3349  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3350  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3351  */
3352 long __sched
3353 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3354                                      unsigned long timeout)
3355 {
3356         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3357 }
3358 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3359
3360 /**
3361  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3362  *      @x:     completion structure
3363  *
3364  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3365  *               1 if a decrement succeeded.
3366  *
3367  *      If a completion is being used as a counting completion,
3368  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3369  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3370  *      is protecting is not available.
3371  */
3372 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3373 {
3374         unsigned long flags;
3375         int ret = 1;
3376
3377         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3378         if (!x->done)
3379                 ret = 0;
3380         else
3381                 x->done--;
3382         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3383         return ret;
3384 }
3385 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3386
3387 /**
3388  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3389  *      @x:     completion structure
3390  *
3391  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3392  *               1 if there are no waiters.
3393  *
3394  */
3395 bool completion_done(struct completion *x)
3396 {
3397         unsigned long flags;
3398         int ret = 1;
3399
3400         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3401         if (!x->done)
3402                 ret = 0;
3403         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3404         return ret;
3405 }
3406 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3407
3408 static long __sched
3409 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3410 {
3411         unsigned long flags;
3412         wait_queue_t wait;
3413
3414         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3415
3416         __set_current_state(state);
3417
3418         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3419         __add_wait_queue(q, &wait);
3420         spin_unlock(&q->lock);
3421         timeout = schedule_timeout(timeout);
3422         spin_lock_irq(&q->lock);
3423         __remove_wait_queue(q, &wait);
3424         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3425
3426         return timeout;
3427 }
3428
3429 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3430 {
3431         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3432 }
3433 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3434
3435 long __sched
3436 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3437 {
3438         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3439 }
3440 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3441
3442 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3443 {
3444         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3445 }
3446 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3447
3448 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3449 {
3450         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3451 }
3452 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3453
3454 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3455
3456 /*
3457  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3458  * @p: task
3459  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3460  *
3461  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3462  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3463  *
3464  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3465  */
3466 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3467 {
3468         int oldprio, on_rq, running;
3469         struct rq *rq;
3470         const struct sched_class *prev_class;
3471
3472         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3473
3474         rq = __task_rq_lock(p);
3475
3476         /*
3477          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3478          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3479          *
3480          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3481          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3482          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3483          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3484          * with interrupts disabled and will complete the lock
3485          * protected section without being interrupted. So there is no
3486          * real need to boost.
3487          */
3488         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3489                 WARN_ON(p != rq->curr);
3490                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3491                 goto out_unlock;
3492         }
3493
3494         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3495         oldprio = p->prio;
3496         prev_class = p->sched_class;
3497         on_rq = p->on_rq;
3498         running = task_current(rq, p);
3499         if (on_rq)
3500                 dequeue_task(rq, p, 0);
3501         if (running)
3502                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3503
3504         if (rt_prio(prio))
3505                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3506         else
3507                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3508
3509         p->prio = prio;
3510
3511         if (running)
3512                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3513         if (on_rq)
3514                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3515
3516         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3517 out_unlock:
3518         __task_rq_unlock(rq);
3519 }
3520 #endif
3521 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3522 {
3523         int old_prio, delta, on_rq;
3524         unsigned long flags;
3525         struct rq *rq;
3526
3527         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3528                 return;
3529         /*
3530          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3531          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3532          */
3533         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3534         /*
3535          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3536          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3537          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3538          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3539          */
3540         if (task_has_rt_policy(p)) {
3541                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3542                 goto out_unlock;
3543         }
3544         on_rq = p->on_rq;
3545         if (on_rq)
3546                 dequeue_task(rq, p, 0);
3547
3548         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3549         set_load_weight(p);
3550         old_prio = p->prio;
3551         p->prio = effective_prio(p);
3552         delta = p->prio - old_prio;
3553
3554         if (on_rq) {
3555                 enqueue_task(rq, p, 0);
3556                 /*
3557                  * If the task increased its priority or is running and
3558                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3559                  */
3560                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3561                         resched_task(rq->curr);
3562         }
3563 out_unlock:
3564         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3565 }
3566 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3567
3568 /*
3569  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3570  * @p: task
3571  * @nice: nice value
3572  */
3573 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3574 {
3575         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3576         int nice_rlim = 20 - nice;
3577
3578         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3579                 capable(CAP_SYS_NICE));
3580 }
3581
3582 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3583
3584 /*
3585  * sys_nice - change the priority of the current process.
3586  * @increment: priority increment
3587  *
3588  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3589  * does similar things.
3590  */
3591 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3592 {
3593         long nice, retval;
3594
3595         /*
3596          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3597          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3598          * and we have a single winner.
3599          */
3600         if (increment < -40)
3601                 increment = -40;
3602         if (increment > 40)
3603                 increment = 40;
3604
3605         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3606         if (nice < -20)
3607                 nice = -20;
3608         if (nice > 19)
3609                 nice = 19;
3610
3611         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3612                 return -EPERM;
3613
3614         retval = security_task_setnice(current, nice);
3615         if (retval)
3616                 return retval;
3617
3618         set_user_nice(current, nice);
3619         return 0;
3620 }
3621
3622 #endif
3623
3624 /**
3625  * task_prio - return the priority value of a given task.
3626  * @p: the task in question.
3627  *
3628  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3629  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3630  * around 0, value goes from -16 to +15.
3631  */
3632 int task_prio(const struct task_struct *p)
3633 {
3634         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3635 }
3636
3637 /**
3638  * task_nice - return the nice value of a given task.
3639  * @p: the task in question.
3640  */
3641 int task_nice(const struct task_struct *p)
3642 {
3643         return TASK_NICE(p);
3644 }
3645 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3646
3647 /**
3648  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3649  * @cpu: the processor in question.
3650  */
3651 int idle_cpu(int cpu)
3652 {
3653         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3654
3655         if (rq->curr != rq->idle)
3656                 return 0;
3657
3658         if (rq->nr_running)
3659                 return 0;
3660
3661 #ifdef CONFIG_SMP
3662         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3663                 return 0;
3664 #endif
3665
3666         return 1;
3667 }
3668
3669 /**
3670  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3671  * @cpu: the processor in question.
3672  */
3673 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3674 {
3675         return cpu_rq(cpu)->idle;
3676 }
3677
3678 /**
3679  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3680  * @pid: the pid in question.
3681  */
3682 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3683 {
3684         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3685 }
3686
3687 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3688 static void
3689 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3690 {
3691         p->policy = policy;
3692         p->rt_priority = prio;
3693         p->normal_prio = normal_prio(p);
3694         /* we are holding p->pi_lock already */
3695         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3696         if (rt_prio(p->prio))
3697                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3698         else
3699                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3700         set_load_weight(p);
3701 }
3702
3703 /*
3704  * check the target process has a UID that matches the current process's
3705  */
3706 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3707 {
3708         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3709         bool match;
3710
3711         rcu_read_lock();
3712         pcred = __task_cred(p);
3713         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3714                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3715         rcu_read_unlock();
3716         return match;
3717 }
3718
3719 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3720                                 const struct sched_param *param, bool user)
3721 {
3722         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3723         unsigned long flags;
3724         const struct sched_class *prev_class;
3725         struct rq *rq;
3726         int reset_on_fork;
3727
3728         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3729         BUG_ON(in_interrupt());
3730 recheck:
3731         /* double check policy once rq lock held */
3732         if (policy < 0) {
3733                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3734                 policy = oldpolicy = p->policy;
3735         } else {
3736                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3737                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3738
3739                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3740                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3741                                 policy != SCHED_IDLE)
3742                         return -EINVAL;
3743         }
3744
3745         /*
3746          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3747          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3748          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3749          */
3750         if (param->sched_priority < 0 ||
3751             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3752             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3753                 return -EINVAL;
3754         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3755                 return -EINVAL;
3756
3757         /*
3758          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3759          */
3760         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3761                 if (rt_policy(policy)) {
3762                         unsigned long rlim_rtprio =
3763                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3764
3765                         /* can't set/change the rt policy */
3766                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3767                                 return -EPERM;
3768
3769                         /* can't increase priority */
3770                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3771                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3772                                 return -EPERM;
3773                 }
3774
3775                 /*
3776                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3777                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3778                  */
3779                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3780                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3781                                 return -EPERM;
3782                 }
3783
3784                 /* can't change other user's priorities */
3785                 if (!check_same_owner(p))
3786                         return -EPERM;
3787
3788                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3789                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3790                         return -EPERM;
3791         }
3792
3793         if (user) {
3794                 retval = security_task_setscheduler(p);
3795                 if (retval)
3796                         return retval;
3797         }
3798
3799         /*
3800          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3801          * changing the priority of the task:
3802          *
3803          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3804          * runqueue lock must be held.
3805          */
3806         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3807
3808         /*
3809          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3810          */
3811         if (p == rq->stop) {
3812                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3813                 return -EINVAL;
3814         }
3815
3816         /*
3817          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3818          */
3819         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3820                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3821                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3822                 return 0;
3823         }
3824
3825 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3826         if (user) {
3827                 /*
3828                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3829                  * assigned.
3830                  */
3831                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3832                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3833                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3834                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3835                         return -EPERM;
3836                 }
3837         }
3838 #endif
3839
3840         /* recheck policy now with rq lock held */
3841         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3842                 policy = oldpolicy = -1;
3843                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3844                 goto recheck;
3845         }
3846         on_rq = p->on_rq;
3847         running = task_current(rq, p);
3848         if (on_rq)
3849                 dequeue_task(rq, p, 0);
3850         if (running)
3851                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3852
3853         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3854
3855         oldprio = p->prio;
3856         prev_class = p->sched_class;
3857         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3858
3859         if (running)
3860                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3861         if (on_rq)
3862                 enqueue_task(rq, p, 0);
3863
3864         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3865         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3866
3867         rt_mutex_adjust_pi(p);
3868
3869         return 0;
3870 }
3871
3872 /**
3873  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3874  * @p: the task in question.
3875  * @policy: new policy.
3876  * @param: structure containing the new RT priority.
3877  *
3878  * NOTE that the task may be already dead.
3879  */
3880 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3881                        const struct sched_param *param)
3882 {
3883         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3884 }
3885 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3886
3887 /**
3888  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3889  * @p: the task in question.
3890  * @policy: new policy.
3891  * @param: structure containing the new RT priority.
3892  *
3893  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3894  * current context has permission.  For example, this is needed in
3895  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3896  * but our caller might not have that capability.
3897  */
3898 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3899                                const struct sched_param *param)
3900 {
3901         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3902 }
3903
3904 static int
3905 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3906 {
3907         struct sched_param lparam;
3908         struct task_struct *p;
3909         int retval;
3910
3911         if (!param || pid < 0)
3912                 return -EINVAL;
3913         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3914                 return -EFAULT;
3915
3916         rcu_read_lock();
3917         retval = -ESRCH;
3918         p = find_process_by_pid(pid);
3919         if (p != NULL)
3920                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3921         rcu_read_unlock();
3922
3923         return retval;
3924 }
3925
3926 /**
3927  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3928  * @pid: the pid in question.
3929  * @policy: new policy.
3930  * @param: structure containing the new RT priority.
3931  */
3932 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3933                 struct sched_param __user *, param)
3934 {
3935         /* negative values for policy are not valid */
3936         if (policy < 0)
3937                 return -EINVAL;
3938
3939         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3940 }
3941
3942 /**
3943  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3944  * @pid: the pid in question.
3945  * @param: structure containing the new RT priority.
3946  */
3947 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3948 {
3949         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3950 }
3951
3952 /**
3953  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3954  * @pid: the pid in question.
3955  */
3956 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3957 {
3958         struct task_struct *p;
3959         int retval;
3960
3961         if (pid < 0)
3962                 return -EINVAL;
3963
3964         retval = -ESRCH;
3965         rcu_read_lock();
3966         p = find_process_by_pid(pid);
3967         if (p) {
3968                 retval = security_task_getscheduler(p);
3969                 if (!retval)
3970                         retval = p->policy
3971                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3972         }
3973         rcu_read_unlock();
3974         return retval;
3975 }
3976
3977 /**
3978  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3979  * @pid: the pid in question.
3980  * @param: structure containing the RT priority.
3981  */
3982 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3983 {
3984         struct sched_param lp;
3985         struct task_struct *p;
3986         int retval;
3987
3988         if (!param || pid < 0)
3989                 return -EINVAL;
3990
3991         rcu_read_lock();
3992         p = find_process_by_pid(pid);
3993         retval = -ESRCH;
3994         if (!p)
3995                 goto out_unlock;
3996
3997         retval = security_task_getscheduler(p);
3998         if (retval)
3999                 goto out_unlock;
4000
4001         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4002         rcu_read_unlock();
4003
4004         /*
4005          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4006          */
4007         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4008
4009         return retval;
4010
4011 out_unlock:
4012         rcu_read_unlock();
4013         return retval;
4014 }
4015
4016 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4017 {
4018         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4019         struct task_struct *p;
4020         int retval;
4021
4022         get_online_cpus();
4023         rcu_read_lock();
4024
4025         p = find_process_by_pid(pid);
4026         if (!p) {
4027                 rcu_read_unlock();
4028                 put_online_cpus();
4029                 return -ESRCH;
4030         }
4031
4032         /* Prevent p going away */
4033         get_task_struct(p);
4034         rcu_read_unlock();
4035
4036         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4037                 retval = -ENOMEM;
4038                 goto out_put_task;
4039         }
4040         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4041                 retval = -ENOMEM;
4042                 goto out_free_cpus_allowed;
4043         }
4044         retval = -EPERM;
4045         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4046                 goto out_unlock;
4047
4048         retval = security_task_setscheduler(p);
4049         if (retval)
4050                 goto out_unlock;
4051
4052         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4053         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4054 again:
4055         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4056
4057         if (!retval) {
4058                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4059                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4060                         /*
4061                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4062                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4063                          * cpuset's cpus_allowed
4064                          */
4065                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4066                         goto again;
4067                 }
4068         }
4069 out_unlock:
4070         free_cpumask_var(new_mask);
4071 out_free_cpus_allowed:
4072         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4073 out_put_task:
4074         put_task_struct(p);
4075         put_online_cpus();
4076         return retval;
4077 }
4078
4079 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4080                              struct cpumask *new_mask)
4081 {
4082         if (len < cpumask_size())
4083                 cpumask_clear(new_mask);
4084         else if (len > cpumask_size())
4085                 len = cpumask_size();
4086
4087         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4088 }
4089
4090 /**
4091  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4092  * @pid: pid of the process
4093  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4094  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4095  */
4096 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4097                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4098 {
4099         cpumask_var_t new_mask;
4100         int retval;
4101
4102         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4103                 return -ENOMEM;
4104
4105         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4106         if (retval == 0)
4107                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4108         free_cpumask_var(new_mask);
4109         return retval;
4110 }
4111
4112 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4113 {
4114         struct task_struct *p;
4115         unsigned long flags;
4116         int retval;
4117
4118         get_online_cpus();
4119         rcu_read_lock();
4120
4121         retval = -ESRCH;
4122         p = find_process_by_pid(pid);
4123         if (!p)
4124                 goto out_unlock;
4125
4126         retval = security_task_getscheduler(p);
4127         if (retval)
4128                 goto out_unlock;
4129
4130         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4131         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4132         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4133
4134 out_unlock:
4135         rcu_read_unlock();
4136         put_online_cpus();
4137
4138         return retval;
4139 }
4140
4141 /**
4142  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4143  * @pid: pid of the process
4144  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4145  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4146  */
4147 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4148                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4149 {
4150         int ret;
4151         cpumask_var_t mask;
4152
4153         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4154                 return -EINVAL;
4155         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4156                 return -EINVAL;
4157
4158         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4159                 return -ENOMEM;
4160
4161         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4162         if (ret == 0) {
4163                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4164
4165                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4166                         ret = -EFAULT;
4167                 else
4168                         ret = retlen;
4169         }
4170         free_cpumask_var(mask);
4171
4172         return ret;
4173 }
4174
4175 /**
4176  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4177  *
4178  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4179  * other threads running on this CPU then this function will return.
4180  */
4181 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4182 {
4183         struct rq *rq = this_rq_lock();
4184
4185         schedstat_inc(rq, yld_count);
4186         current->sched_class->yield_task(rq);
4187
4188         /*
4189          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4190          * no need to preempt or enable interrupts:
4191          */
4192         __release(rq->lock);
4193         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4194         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4195         sched_preempt_enable_no_resched();
4196
4197         schedule();
4198
4199         return 0;
4200 }
4201
4202 static inline int should_resched(void)
4203 {
4204         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4205 }
4206
4207 static void __cond_resched(void)
4208 {
4209         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4210         __schedule();
4211         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4212 }
4213
4214 int __sched _cond_resched(void)
4215 {
4216         if (should_resched()) {
4217                 __cond_resched();
4218                 return 1;
4219         }
4220         return 0;
4221 }
4222 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4223
4224 /*
4225  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4226  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4227  *
4228  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4229  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4230  * spin_unlock(), once by hand).
4231  */
4232 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4233 {
4234         int resched = should_resched();
4235         int ret = 0;
4236
4237         lockdep_assert_held(lock);
4238
4239         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4240                 spin_unlock(lock);
4241                 if (resched)
4242                         __cond_resched();
4243                 else
4244                         cpu_relax();
4245                 ret = 1;
4246                 spin_lock(lock);
4247         }
4248         return ret;
4249 }
4250 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4251
4252 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4253 {
4254         BUG_ON(!in_softirq());
4255
4256         if (should_resched()) {
4257                 local_bh_enable();
4258                 __cond_resched();
4259                 local_bh_disable();
4260                 return 1;
4261         }
4262         return 0;
4263 }
4264 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4265
4266 /**
4267  * yield - yield the current processor to other threads.
4268  *
4269  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4270  *
4271  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4272  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4273  * it, its already broken.
4274  *
4275  * Typical broken usage is:
4276  *
4277  * while (!event)
4278  *      yield();
4279  *
4280  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4281  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4282  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4283  *
4284  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4285  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4286  * If you still want to use yield(), do not!
4287  */
4288 void __sched yield(void)
4289 {
4290         set_current_state(TASK_RUNNING);
4291         sys_sched_yield();
4292 }
4293 EXPORT_SYMBOL(yield);
4294
4295 /**
4296  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4297  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4298  * processor it's on.
4299  * @p: target task
4300  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4301  *
4302  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4303  * can't go away on us before we can do any checks.
4304  *
4305  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4306  */
4307 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4308 {
4309         struct task_struct *curr = current;
4310         struct rq *rq, *p_rq;
4311         unsigned long flags;
4312         bool yielded = 0;
4313
4314         local_irq_save(flags);
4315         rq = this_rq();
4316
4317 again:
4318         p_rq = task_rq(p);
4319         double_rq_lock(rq, p_rq);
4320         while (task_rq(p) != p_rq) {
4321                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4322                 goto again;
4323         }
4324
4325         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4326                 goto out;
4327
4328         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4329                 goto out;
4330
4331         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4332                 goto out;
4333
4334         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4335         if (yielded) {
4336                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4337                 /*
4338                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4339                  * fairness.
4340                  */
4341                 if (preempt && rq != p_rq)
4342                         resched_task(p_rq->curr);
4343         }
4344
4345 out:
4346         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4347         local_irq_restore(flags);
4348
4349         if (yielded)
4350                 schedule();
4351
4352         return yielded;
4353 }
4354 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4355
4356 /*
4357  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4358  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4359  */
4360 void __sched io_schedule(void)
4361 {
4362         struct rq *rq = raw_rq();
4363
4364         delayacct_blkio_start();
4365         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4366         blk_flush_plug(current);
4367         current->in_iowait = 1;
4368         schedule();
4369         current->in_iowait = 0;
4370         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4371         delayacct_blkio_end();
4372 }
4373 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4374
4375 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4376 {
4377         struct rq *rq = raw_rq();
4378         long ret;
4379
4380         delayacct_blkio_start();
4381         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4382         blk_flush_plug(current);
4383         current->in_iowait = 1;
4384         ret = schedule_timeout(timeout);
4385         current->in_iowait = 0;
4386         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4387         delayacct_blkio_end();
4388         return ret;
4389 }
4390
4391 /**
4392  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4393  * @policy: scheduling class.
4394  *
4395  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4396  * by a given scheduling class.
4397  */
4398 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4399 {
4400         int ret = -EINVAL;
4401
4402         switch (policy) {
4403         case SCHED_FIFO:
4404         case SCHED_RR:
4405                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4406                 break;
4407         case SCHED_NORMAL:
4408         case SCHED_BATCH:
4409         case SCHED_IDLE:
4410                 ret = 0;
4411                 break;
4412         }
4413         return ret;
4414 }
4415
4416 /**
4417  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4418  * @policy: scheduling class.
4419  *
4420  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4421  * by a given scheduling class.
4422  */
4423 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4424 {
4425         int ret = -EINVAL;
4426
4427         switch (policy) {
4428         case SCHED_FIFO:
4429         case SCHED_RR:
4430                 ret = 1;
4431                 break;
4432         case SCHED_NORMAL:
4433         case SCHED_BATCH:
4434         case SCHED_IDLE:
4435                 ret = 0;
4436         }
4437         return ret;
4438 }
4439
4440 /**
4441  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4442  * @pid: pid of the process.
4443  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4444  *
4445  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4446  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4447  */
4448 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4449                 struct timespec __user *, interval)
4450 {
4451         struct task_struct *p;
4452         unsigned int time_slice;
4453         unsigned long flags;
4454         struct rq *rq;
4455         int retval;
4456         struct timespec t;
4457
4458         if (pid < 0)
4459                 return -EINVAL;
4460
4461         retval = -ESRCH;
4462         rcu_read_lock();
4463         p = find_process_by_pid(pid);
4464         if (!p)
4465                 goto out_unlock;
4466
4467         retval = security_task_getscheduler(p);
4468         if (retval)
4469                 goto out_unlock;
4470
4471         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4472         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4473         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4474
4475         rcu_read_unlock();
4476         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4477         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4478         return retval;
4479
4480 out_unlock:
4481         rcu_read_unlock();
4482         return retval;
4483 }
4484
4485 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4486
4487 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4488 {
4489         unsigned long free = 0;
4490         unsigned state;
4491
4492         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4493         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4494                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4495 #if BITS_PER_LONG == 32
4496         if (state == TASK_RUNNING)
4497                 printk(KERN_CONT " running  ");
4498         else
4499                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4500 #else
4501         if (state == TASK_RUNNING)
4502                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4503         else
4504                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4505 #endif
4506 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4507         free = stack_not_used(p);
4508 #endif
4509         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4510                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4511                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4512
4513         show_stack(p, NULL);
4514 }
4515
4516 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4517 {
4518         struct task_struct *g, *p;
4519
4520 #if BITS_PER_LONG == 32
4521         printk(KERN_INFO
4522                 "  task                PC stack   pid father\n");
4523 #else
4524         printk(KERN_INFO
4525                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4526 #endif
4527         rcu_read_lock();
4528         do_each_thread(g, p) {
4529                 /*
4530                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4531                  * console might take a lot of time:
4532                  */
4533                 touch_nmi_watchdog();
4534                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4535                         sched_show_task(p);
4536         } while_each_thread(g, p);
4537
4538         touch_all_softlockup_watchdogs();
4539
4540 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4541         sysrq_sched_debug_show();
4542 #endif
4543         rcu_read_unlock();
4544         /*
4545          * Only show locks if all tasks are dumped:
4546          */
4547         if (!state_filter)
4548                 debug_show_all_locks();
4549 }
4550
4551 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4552 {
4553         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4554 }
4555
4556 /**
4557  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4558  * @idle: task in question
4559  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4560  *
4561  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4562  * flag, to make booting more robust.
4563  */
4564 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4565 {
4566         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4567         unsigned long flags;
4568
4569         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4570
4571         __sched_fork(idle);
4572         idle->state = TASK_RUNNING;
4573         idle->se.exec_start = sched_clock();
4574
4575         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4576         /*
4577          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4578          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4579          * lockdep check in task_group() will fail.
4580          *
4581          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4582          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4583          *
4584          * Silence PROVE_RCU
4585          */
4586         rcu_read_lock();
4587         __set_task_cpu(idle, cpu);
4588         rcu_read_unlock();
4589
4590         rq->curr = rq->idle = idle;
4591 #if defined(CONFIG_SMP)
4592         idle->on_cpu = 1;
4593 #endif
4594         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4595
4596         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4597         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4598
4599         /*
4600          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4601          */
4602         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4603         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4604 #if defined(CONFIG_SMP)
4605         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4606 #endif
4607 }
4608
4609 #ifdef CONFIG_SMP
4610 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4611 {
4612         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4613                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4614
4615         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4616         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4617 }
4618
4619 /*
4620  * This is how migration works:
4621  *
4622  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4623  *    stop_one_cpu().
4624  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4625  *    off the CPU)
4626  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4627  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4628  *    it and puts it into the right queue.
4629  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4630  *    is done.
4631  */
4632
4633 /*
4634  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4635  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4636  * is removed from the allowed bitmask.
4637  *
4638  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4639  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4640  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4641  */
4642 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4643 {
4644         unsigned long flags;
4645         struct rq *rq;
4646         unsigned int dest_cpu;
4647         int ret = 0;
4648
4649         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4650
4651         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4652                 goto out;
4653
4654         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4655                 ret = -EINVAL;
4656                 goto out;
4657         }
4658
4659         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4660                 ret = -EINVAL;
4661                 goto out;
4662         }
4663
4664         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4665
4666         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4667         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4668                 goto out;
4669
4670         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4671         if (p->on_rq) {
4672                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4673                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4674                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4675                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4676                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4677                 return 0;
4678         }
4679 out:
4680         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4681
4682         return ret;
4683 }
4684 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4685
4686 /*
4687  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4688  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4689  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4690  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4691  *
4692  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4693  * as the task is no longer on this CPU.
4694  *
4695  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4696  */
4697 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4698 {
4699         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4700         int ret = 0;
4701
4702         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4703                 return ret;
4704
4705         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4706         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4707
4708         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4709         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4710         /* Already moved. */
4711         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4712                 goto done;
4713         /* Affinity changed (again). */
4714         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4715                 goto fail;
4716
4717         /*
4718          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4719          * placed properly.
4720          */
4721         if (p->on_rq) {
4722                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4723                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4724                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4725                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4726         }
4727 done:
4728         ret = 1;
4729 fail:
4730         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4731         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4732         return ret;
4733 }
4734
4735 /*
4736  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4737  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4738  * 'pushing' onto another runqueue.
4739  */
4740 static int migration_cpu_stop(void *data)
4741 {
4742         struct migration_arg *arg = data;
4743
4744         /*
4745          * The original target cpu might have gone down and we might
4746          * be on another cpu but it doesn't matter.
4747          */
4748         local_irq_disable();
4749         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4750         local_irq_enable();
4751         return 0;
4752 }
4753
4754 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4755
4756 /*
4757  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4758  * offline.
4759  */
4760 void idle_task_exit(void)
4761 {
4762         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4763
4764         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4765
4766         if (mm != &init_mm)
4767                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4768         mmdrop(mm);
4769 }
4770
4771 /*
4772  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4773  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4774  * nr_active count is stable.
4775  *
4776  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4777  */
4778 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4779 {
4780         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4781         if (delta)
4782                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4783 }
4784
4785 /*
4786  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4787  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4788  *
4789  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4790  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4791  * because of lock validation efforts.
4792  */
4793 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4794 {
4795         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4796         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4797         int dest_cpu;
4798
4799         /*
4800          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4801          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4802          *
4803          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4804          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4805          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4806          * done here.
4807          */
4808         rq->stop = NULL;
4809
4810         for ( ; ; ) {
4811                 /*
4812                  * There's this thread running, bail when that's the only
4813                  * remaining thread.
4814                  */
4815                 if (rq->nr_running == 1)
4816                         break;
4817
4818                 next = pick_next_task(rq);
4819                 BUG_ON(!next);
4820                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4821
4822                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4823                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4824                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4825
4826                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4827
4828                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4829         }
4830
4831         rq->stop = stop;
4832 }
4833
4834 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4835
4836 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4837
4838 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4839         {
4840                 .procname       = "sched_domain",
4841                 .mode           = 0555,
4842         },
4843         {}
4844 };
4845
4846 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4847         {
4848                 .procname       = "kernel",
4849                 .mode           = 0555,
4850                 .child          = sd_ctl_dir,
4851         },
4852         {}
4853 };
4854
4855 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4856 {
4857         struct ctl_table *entry =
4858                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4859
4860         return entry;
4861 }
4862
4863 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4864 {
4865         struct ctl_table *entry;
4866
4867         /*
4868          * In the intermediate directories, both the child directory and
4869          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4870          * will always be set. In the lowest directory the names are
4871          * static strings and all have proc handlers.
4872          */
4873         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4874                 if (entry->child)
4875                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4876                 if (entry->proc_handler == NULL)
4877                         kfree(entry->procname);
4878         }
4879
4880         kfree(*tablep);
4881         *tablep = NULL;
4882 }
4883
4884 static int min_load_idx = 0;
4885 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX;
4886
4887 static void
4888 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4889                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4890                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4891                 bool load_idx)
4892 {
4893         entry->procname = procname;
4894         entry->data = data;
4895         entry->maxlen = maxlen;
4896         entry->mode = mode;
4897         entry->proc_handler = proc_handler;
4898
4899         if (load_idx) {
4900                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4901                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4902         }
4903 }
4904
4905 static struct ctl_table *
4906 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4907 {
4908         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4909
4910         if (table == NULL)
4911                 return NULL;
4912
4913         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4914                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4915         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4916                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4917         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4918                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4919         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4920                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4921         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4922                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4923         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4924                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4925         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4926                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4927         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4928                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4929         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4930                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4931         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4932                 &sd->cache_nice_tries,
4933                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4934         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4935                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4936         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4937                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4938         /* &table[12] is terminator */
4939
4940         return table;
4941 }
4942
4943 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4944 {
4945         struct ctl_table *entry, *table;
4946         struct sched_domain *sd;
4947         int domain_num = 0, i;
4948         char buf[32];
4949
4950         for_each_domain(cpu, sd)
4951                 domain_num++;
4952         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4953         if (table == NULL)
4954                 return NULL;
4955
4956         i = 0;
4957         for_each_domain(cpu, sd) {
4958                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4959                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4960                 entry->mode = 0555;
4961                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4962                 entry++;
4963                 i++;
4964         }
4965         return table;
4966 }
4967
4968 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4969 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4970 {
4971         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4972         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4973         char buf[32];
4974
4975         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4976         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4977
4978         if (entry == NULL)
4979                 return;
4980
4981         for_each_possible_cpu(i) {
4982                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4983                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4984                 entry->mode = 0555;
4985                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4986                 entry++;
4987         }
4988
4989         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4990         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4991 }
4992
4993 /* may be called multiple times per register */
4994 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4995 {
4996         if (sd_sysctl_header)
4997                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4998         sd_sysctl_header = NULL;
4999         if (sd_ctl_dir[0].child)
5000                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5001 }
5002 #else
5003 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5004 {
5005 }
5006 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5007 {
5008 }
5009 #endif
5010
5011 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5012 {
5013         if (!rq->online) {
5014                 const struct sched_class *class;
5015
5016                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5017                 rq->online = 1;
5018
5019                 for_each_class(class) {
5020                         if (class->rq_online)
5021                                 class->rq_online(rq);
5022                 }
5023         }
5024 }
5025
5026 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5027 {
5028         if (rq->online) {
5029                 const struct sched_class *class;
5030
5031                 for_each_class(class) {
5032                         if (class->rq_offline)
5033                                 class->rq_offline(rq);
5034                 }
5035
5036                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5037                 rq->online = 0;
5038         }
5039 }
5040
5041 /*
5042  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5043  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5044  */
5045 static int __cpuinit
5046 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5047 {
5048         int cpu = (long)hcpu;
5049         unsigned long flags;
5050         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5051
5052         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5053
5054         case CPU_UP_PREPARE:
5055                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5056                 break;
5057
5058         case CPU_ONLINE:
5059                 /* Update our root-domain */
5060                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5061                 if (rq->rd) {
5062                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5063
5064                         set_rq_online(rq);
5065                 }
5066                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5067                 break;
5068
5069 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5070         case CPU_DYING:
5071                 sched_ttwu_pending();
5072                 /* Update our root-domain */
5073                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5074                 if (rq->rd) {
5075                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5076                         set_rq_offline(rq);
5077                 }
5078                 migrate_tasks(cpu);
5079                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5080                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5081                 break;
5082
5083         case CPU_DEAD:
5084                 calc_load_migrate(rq);
5085                 break;
5086 #endif
5087         }
5088
5089         update_max_interval();
5090
5091         return NOTIFY_OK;
5092 }
5093
5094 /*
5095  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5096  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5097  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5098  */
5099 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5100         .notifier_call = migration_call,
5101         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5102 };
5103
5104 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5105                                       unsigned long action, void *hcpu)
5106 {
5107         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5108         case CPU_STARTING:
5109         case CPU_DOWN_FAILED:
5110                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5111                 return NOTIFY_OK;
5112         default:
5113                 return NOTIFY_DONE;
5114         }
5115 }
5116
5117 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5118                                         unsigned long action, void *hcpu)
5119 {
5120         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5121         case CPU_DOWN_PREPARE:
5122                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5123                 return NOTIFY_OK;
5124         default:
5125                 return NOTIFY_DONE;
5126         }
5127 }
5128
5129 static int __init migration_init(void)
5130 {
5131         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5132         int err;
5133
5134         /* Initialize migration for the boot CPU */
5135         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5136         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5137         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5138         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5139
5140         /* Register cpu active notifiers */
5141         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5142         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5143
5144         return 0;
5145 }
5146 early_initcall(migration_init);
5147 #endif
5148
5149 #ifdef CONFIG_SMP
5150
5151 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5152
5153 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5154
5155 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5156
5157 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5158 {
5159         sched_debug_enabled = 1;
5160
5161         return 0;
5162 }
5163 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5164
5165 static inline bool sched_debug(void)
5166 {
5167         return sched_debug_enabled;
5168 }
5169
5170 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5171                                   struct cpumask *groupmask)
5172 {
5173         struct sched_group *group = sd->groups;
5174         char str[256];
5175
5176         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5177         cpumask_clear(groupmask);
5178
5179         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5180
5181         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5182                 printk("does not load-balance\n");
5183                 if (sd->parent)
5184                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5185                                         " has parent");
5186                 return -1;
5187         }
5188
5189         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5190
5191         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5192                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5193                                 "CPU%d\n", cpu);
5194         }
5195         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5196                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5197                                 " CPU%d\n", cpu);
5198         }
5199
5200         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5201         do {
5202                 if (!group) {
5203                         printk("\n");
5204                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5205                         break;
5206                 }
5207
5208                 /*
5209                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5210                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5211                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5212                  */
5213                 if (!group->sgp->power_orig) {
5214                         printk(KERN_CONT "\n");
5215                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5216                                         "set\n");
5217                         break;
5218                 }
5219
5220                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5221                         printk(KERN_CONT "\n");
5222                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5223                         break;
5224                 }
5225
5226                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5227                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5228                         printk(KERN_CONT "\n");
5229                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5230                         break;
5231                 }
5232
5233                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5234
5235                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5236
5237                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5238                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5239                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5240                                 group->sgp->power);
5241                 }
5242
5243                 group = group->next;
5244         } while (group != sd->groups);
5245         printk(KERN_CONT "\n");
5246
5247         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5248                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5249
5250         if (sd->parent &&
5251             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5252                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5253                         "of domain->span\n");
5254         return 0;
5255 }
5256
5257 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5258 {
5259         int level = 0;
5260
5261         if (!sched_debug_enabled)
5262                 return;
5263
5264         if (!sd) {
5265                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5266                 return;
5267         }
5268
5269         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5270
5271         for (;;) {
5272                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5273                         break;
5274                 level++;
5275                 sd = sd->parent;
5276                 if (!sd)
5277                         break;
5278         }
5279 }
5280 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5281 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5282 static inline bool sched_debug(void)
5283 {
5284         return false;
5285 }
5286 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5287
5288 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5289 {
5290         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5291                 return 1;
5292
5293         /* Following flags need at least 2 groups */
5294         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5295                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5296                          SD_BALANCE_FORK |
5297                          SD_BALANCE_EXEC |
5298                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5299                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5300                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5301                         return 0;
5302         }
5303
5304         /* Following flags don't use groups */
5305         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5306                 return 0;
5307
5308         return 1;
5309 }
5310
5311 static int
5312 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5313 {
5314         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5315
5316         if (sd_degenerate(parent))
5317                 return 1;
5318
5319         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5320                 return 0;
5321
5322         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5323         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5324                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5325                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5326                                 SD_BALANCE_FORK |
5327                                 SD_BALANCE_EXEC |
5328                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5329                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5330                 if (nr_node_ids == 1)
5331                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5332         }
5333         if (~cflags & pflags)
5334                 return 0;
5335
5336         return 1;
5337 }
5338
5339 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5340 {
5341         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5342
5343         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5344         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5345         free_cpumask_var(rd->online);
5346         free_cpumask_var(rd->span);
5347         kfree(rd);
5348 }
5349
5350 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5351 {
5352         struct root_domain *old_rd = NULL;
5353         unsigned long flags;
5354
5355         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5356
5357         if (rq->rd) {
5358                 old_rd = rq->rd;
5359
5360                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5361                         set_rq_offline(rq);
5362
5363                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5364
5365                 /*
5366                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5367                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5368                  * in this function:
5369                  */
5370                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5371                         old_rd = NULL;
5372         }
5373
5374         atomic_inc(&rd->refcount);
5375         rq->rd = rd;
5376
5377         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5378         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5379                 set_rq_online(rq);
5380
5381         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5382
5383         if (old_rd)
5384                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5385 }
5386
5387 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5388 {
5389         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5390
5391         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5392                 goto out;
5393         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5394                 goto free_span;
5395         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5396                 goto free_online;
5397
5398         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5399                 goto free_rto_mask;
5400         return 0;
5401
5402 free_rto_mask:
5403         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5404 free_online:
5405         free_cpumask_var(rd->online);
5406 free_span:
5407         free_cpumask_var(rd->span);
5408 out:
5409         return -ENOMEM;
5410 }
5411
5412 /*
5413  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5414  * members (mimicking the global state we have today).
5415  */
5416 struct root_domain def_root_domain;
5417
5418 static void init_defrootdomain(void)
5419 {
5420         init_rootdomain(&def_root_domain);
5421
5422         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5423 }
5424
5425 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5426 {
5427         struct root_domain *rd;
5428
5429         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5430         if (!rd)
5431                 return NULL;
5432
5433         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5434                 kfree(rd);
5435                 return NULL;
5436         }
5437
5438         return rd;
5439 }
5440
5441 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5442 {
5443         struct sched_group *tmp, *first;
5444
5445         if (!sg)
5446                 return;
5447
5448         first = sg;
5449         do {
5450                 tmp = sg->next;
5451
5452                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5453                         kfree(sg->sgp);
5454
5455                 kfree(sg);
5456                 sg = tmp;
5457         } while (sg != first);
5458 }
5459
5460 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5461 {
5462         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5463
5464         /*
5465          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5466          * nuke them all.
5467          */
5468         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5469                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5470         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5471                 kfree(sd->groups->sgp);
5472                 kfree(sd->groups);
5473         }
5474         kfree(sd);
5475 }
5476
5477 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5478 {
5479         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5480 }
5481
5482 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5483 {
5484         for (; sd; sd = sd->parent)
5485                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5486 }
5487
5488 /*
5489  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5490  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5491  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5492  *
5493  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5494  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5495  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5496  */
5497 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5498 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5499
5500 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5501 {
5502         struct sched_domain *sd;
5503         int id = cpu;
5504
5505         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5506         if (sd)
5507                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5508
5509         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5510         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5511 }
5512
5513 /*
5514  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5515  * hold the hotplug lock.
5516  */
5517 static void
5518 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5519 {
5520         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5521         struct sched_domain *tmp;
5522
5523         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5524         for (tmp = sd; tmp; ) {
5525                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5526                 if (!parent)
5527                         break;
5528
5529                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5530                         tmp->parent = parent->parent;
5531                         if (parent->parent)
5532                                 parent->parent->child = tmp;
5533                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5534                 } else
5535                         tmp = tmp->parent;
5536         }
5537
5538         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5539                 tmp = sd;
5540                 sd = sd->parent;
5541                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5542                 if (sd)
5543                         sd->child = NULL;
5544         }
5545
5546         sched_domain_debug(sd, cpu);
5547
5548         rq_attach_root(rq, rd);
5549         tmp = rq->sd;
5550         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5551         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5552
5553         update_top_cache_domain(cpu);
5554 }
5555
5556 /* cpus with isolated domains */
5557 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5558
5559 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5560 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5561 {
5562         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5563         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5564         return 1;
5565 }
5566
5567 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5568
5569 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5570 {
5571         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5572 }
5573
5574 struct sd_data {
5575         struct sched_domain **__percpu sd;
5576         struct sched_group **__percpu sg;
5577         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5578 };
5579
5580 struct s_data {
5581         struct sched_domain ** __percpu sd;
5582         struct root_domain      *rd;
5583 };
5584
5585 enum s_alloc {
5586         sa_rootdomain,
5587         sa_sd,
5588         sa_sd_storage,
5589         sa_none,
5590 };
5591
5592 struct sched_domain_topology_level;
5593
5594 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5595 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5596
5597 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5598
5599 struct sched_domain_topology_level {
5600         sched_domain_init_f init;
5601         sched_domain_mask_f mask;
5602         int                 flags;
5603         int                 numa_level;
5604         struct sd_data      data;
5605 };
5606
5607 /*
5608  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5609  * domain traversal.
5610  *
5611  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5612  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5613  * range.
5614  *
5615  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5616  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5617  * cpu they're built on, so check that.
5618  *
5619  */
5620 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5621 {
5622         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5623         struct sd_data *sdd = sd->private;
5624         struct sched_domain *sibling;
5625         int i;
5626
5627         for_each_cpu(i, span) {
5628                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5629                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5630                         continue;
5631
5632                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5633         }
5634 }
5635
5636 /*
5637  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5638  * of this group that's also in the iteration mask.
5639  */
5640 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5641 {
5642         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5643 }
5644
5645 static int
5646 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5647 {
5648         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5649         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5650         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5651         struct sd_data *sdd = sd->private;
5652         struct sched_domain *child;
5653         int i;
5654
5655         cpumask_clear(covered);
5656
5657         for_each_cpu(i, span) {
5658                 struct cpumask *sg_span;
5659
5660                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5661                         continue;
5662
5663                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5664
5665                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5666                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5667                         continue;
5668
5669                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5670                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5671
5672                 if (!sg)
5673                         goto fail;
5674
5675                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5676                 if (child->child) {
5677                         child = child->child;
5678                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5679                 } else
5680                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5681
5682                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5683
5684                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5685                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5686                         build_group_mask(sd, sg);
5687
5688                 /*
5689                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5690                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5691                  * die on a /0 trap.
5692                  */
5693                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5694
5695                 /*
5696                  * Make sure the first group of this domain contains the
5697                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5698                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5699                  */
5700                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5701                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5702                         groups = sg;
5703
5704                 if (!first)
5705                         first = sg;
5706                 if (last)
5707                         last->next = sg;
5708                 last = sg;
5709                 last->next = first;
5710         }
5711         sd->groups = groups;
5712
5713         return 0;
5714
5715 fail:
5716         free_sched_groups(first, 0);
5717
5718         return -ENOMEM;
5719 }
5720
5721 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5722 {
5723         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5724         struct sched_domain *child = sd->child;
5725
5726         if (child)
5727                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5728
5729         if (sg) {
5730                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5731                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5732                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5733         }
5734
5735         return cpu;
5736 }
5737
5738 /*
5739  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5740  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5741  * and ->cpu_power to 0.
5742  *
5743  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5744  */
5745 static int
5746 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5747 {
5748         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5749         struct sd_data *sdd = sd->private;
5750         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5751         struct cpumask *covered;
5752         int i;
5753
5754         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5755         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5756
5757         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
5758                 return 0;
5759
5760         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5761         covered = sched_domains_tmpmask;
5762
5763         cpumask_clear(covered);
5764
5765         for_each_cpu(i, span) {
5766                 struct sched_group *sg;
5767                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
5768                 int j;
5769
5770                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5771                         continue;
5772
5773                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5774                 sg->sgp->power = 0;
5775                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5776
5777                 for_each_cpu(j, span) {
5778                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5779                                 continue;
5780
5781                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5782                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5783                 }
5784
5785                 if (!first)
5786                         first = sg;
5787                 if (last)
5788                         last->next = sg;
5789                 last = sg;
5790         }
5791         last->next = first;
5792
5793         return 0;
5794 }
5795
5796 /*
5797  * Initialize sched groups cpu_power.
5798  *
5799  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5800  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5801  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5802  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5803  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5804  * less cpu_power.
5805  */
5806 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5807 {
5808         struct sched_group *sg = sd->groups;
5809
5810         WARN_ON(!sd || !sg);
5811
5812         do {
5813                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5814                 sg = sg->next;
5815         } while (sg != sd->groups);
5816
5817         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5818                 return;
5819
5820         update_group_power(sd, cpu);
5821         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5822 }
5823
5824 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5825 {
5826        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5827 }
5828
5829 /*
5830  * Initializers for schedule domains
5831  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5832  */
5833
5834 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5835 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5836 #else
5837 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5838 #endif
5839
5840 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5841 static noinline struct sched_domain *                                   \
5842 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5843 {                                                                       \
5844         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5845         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5846         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5847         sd->private = &tl->data;                                        \
5848         return sd;                                                      \
5849 }
5850
5851 SD_INIT_FUNC(CPU)
5852 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5853  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5854 #endif
5855 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5856  SD_INIT_FUNC(MC)
5857 #endif
5858 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5859  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5860 #endif
5861
5862 static int default_relax_domain_level = -1;
5863 int sched_domain_level_max;
5864
5865 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5866 {
5867         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5868                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5869
5870         return 1;
5871 }
5872 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5873
5874 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5875                                  struct sched_domain_attr *attr)
5876 {
5877         int request;
5878
5879         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5880                 if (default_relax_domain_level < 0)
5881                         return;
5882                 else
5883                         request = default_relax_domain_level;
5884         } else
5885                 request = attr->relax_domain_level;
5886         if (request < sd->level) {
5887                 /* turn off idle balance on this domain */
5888                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5889         } else {
5890                 /* turn on idle balance on this domain */
5891                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5892         }
5893 }
5894
5895 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5896 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5897
5898 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5899                                  const struct cpumask *cpu_map)
5900 {
5901         switch (what) {
5902         case sa_rootdomain:
5903                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5904                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5905         case sa_sd:
5906                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5907         case sa_sd_storage:
5908                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5909         case sa_none:
5910                 break;
5911         }
5912 }
5913
5914 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5915                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5916 {
5917         memset(d, 0, sizeof(*d));
5918
5919         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5920                 return sa_sd_storage;
5921         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5922         if (!d->sd)
5923                 return sa_sd_storage;
5924         d->rd = alloc_rootdomain();
5925         if (!d->rd)
5926                 return sa_sd;
5927         return sa_rootdomain;
5928 }
5929
5930 /*
5931  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5932  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5933  * will not free the data we're using.
5934  */
5935 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5936 {
5937         struct sd_data *sdd = sd->private;
5938
5939         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5940         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5941
5942         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5943                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5944
5945         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5946                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5947 }
5948
5949 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5950 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5951 {
5952         return topology_thread_cpumask(cpu);
5953 }
5954 #endif
5955
5956 /*
5957  * Topology list, bottom-up.
5958  */
5959 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5960 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5961         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5962 #endif
5963 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5964         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5965 #endif
5966 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5967         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5968 #endif
5969         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5970         { NULL, },
5971 };
5972
5973 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5974
5975 #ifdef CONFIG_NUMA
5976
5977 static int sched_domains_numa_levels;
5978 static int *sched_domains_numa_distance;
5979 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5980 static int sched_domains_curr_level;
5981
5982 static inline int sd_local_flags(int level)
5983 {
5984         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5985                 return 0;
5986
5987         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5988 }
5989
5990 static struct sched_domain *
5991 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5992 {
5993         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5994         int level = tl->numa_level;
5995         int sd_weight = cpumask_weight(
5996                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5997
5998         *sd = (struct sched_domain){
5999                 .min_interval           = sd_weight,
6000                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6001                 .busy_factor            = 32,
6002                 .imbalance_pct          = 125,
6003                 .cache_nice_tries       = 2,
6004                 .busy_idx               = 3,
6005                 .idle_idx               = 2,
6006                 .newidle_idx            = 0,
6007                 .wake_idx               = 0,
6008                 .forkexec_idx           = 0,
6009
6010                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6011                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6012                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6013                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6014                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6015                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6016                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6017                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6018                                         | 1*SD_SERIALIZE
6019                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6020                                         | sd_local_flags(level)
6021                                         ,
6022                 .last_balance           = jiffies,
6023                 .balance_interval       = sd_weight,
6024         };
6025         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6026         sd->private = &tl->data;
6027
6028         /*
6029          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6030          */
6031         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6032
6033         return sd;
6034 }
6035
6036 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6037 {
6038         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6039 }
6040
6041 static void sched_numa_warn(const char *str)
6042 {
6043         static int done = false;
6044         int i,j;
6045
6046         if (done)
6047                 return;
6048
6049         done = true;
6050
6051         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6052
6053         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6054                 printk(KERN_WARNING "  ");
6055                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6056                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6057                 printk(KERN_CONT "\n");
6058         }
6059         printk(KERN_WARNING "\n");
6060 }
6061
6062 static bool find_numa_distance(int distance)
6063 {
6064         int i;
6065
6066         if (distance == node_distance(0, 0))
6067                 return true;
6068
6069         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6070                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6071                         return true;
6072         }
6073
6074         return false;
6075 }
6076
6077 static void sched_init_numa(void)
6078 {
6079         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6080         struct sched_domain_topology_level *tl;
6081         int level = 0;
6082         int i, j, k;
6083
6084         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6085         if (!sched_domains_numa_distance)
6086                 return;
6087
6088         /*
6089          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6090          * unique distances in the node_distance() table.
6091          *
6092          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6093          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6094          */
6095         next_distance = curr_distance;
6096         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6097                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6098                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6099                                 int distance = node_distance(i, k);
6100
6101                                 if (distance > curr_distance &&
6102                                     (distance < next_distance ||
6103                                      next_distance == curr_distance))
6104                                         next_distance = distance;
6105
6106                                 /*
6107                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6108                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6109                                  * equally connected to A.
6110                                  */
6111                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6112                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6113
6114                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6115                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6116                         }
6117                         if (next_distance != curr_distance) {
6118                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6119                                 sched_domains_numa_levels = level;
6120                                 curr_distance = next_distance;
6121                         } else break;
6122                 }
6123
6124                 /*
6125                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6126                  */
6127                 if (!sched_debug())
6128                         break;
6129         }
6130         /*
6131          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6132          * identity distance node_distance(i,i).
6133          *
6134          * The sched_domains_nume_distance[] array includes the actual distance
6135          * numbers.
6136          */
6137
6138         /*
6139          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6140          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6141          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6142          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6143          * in other functions.
6144          *
6145          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6146          */
6147         sched_domains_numa_levels = 0;
6148
6149         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6150         if (!sched_domains_numa_masks)
6151                 return;
6152
6153         /*
6154          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6155          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6156          */
6157         for (i = 0; i < level; i++) {
6158                 sched_domains_numa_masks[i] =
6159                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6160                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6161                         return;
6162
6163                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6164                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6165                         if (!mask)
6166                                 return;
6167
6168                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6169
6170                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6171                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6172                                         continue;
6173
6174                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6175                         }
6176                 }
6177         }
6178
6179         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6180                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6181         if (!tl)
6182                 return;
6183
6184         /*
6185          * Copy the default topology bits..
6186          */
6187         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6188                 tl[i] = default_topology[i];
6189
6190         /*
6191          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6192          */
6193         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6194                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6195                         .init = sd_numa_init,
6196                         .mask = sd_numa_mask,
6197                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6198                         .numa_level = j,
6199                 };
6200         }
6201
6202         sched_domain_topology = tl;
6203
6204         sched_domains_numa_levels = level;
6205 }
6206
6207 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6208 {
6209         int i, j;
6210         int node = cpu_to_node(cpu);
6211
6212         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6213                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6214                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6215                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6216                 }
6217         }
6218 }
6219
6220 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6221 {
6222         int i, j;
6223         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6224                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6225                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6226         }
6227 }
6228
6229 /*
6230  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6231  * are onlined.
6232  */
6233 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6234                                            unsigned long action,
6235                                            void *hcpu)
6236 {
6237         int cpu = (long)hcpu;
6238
6239         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6240         case CPU_ONLINE:
6241                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6242                 break;
6243
6244         case CPU_DEAD:
6245                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6246                 break;
6247
6248         default:
6249                 return NOTIFY_DONE;
6250         }
6251
6252         return NOTIFY_OK;
6253 }
6254 #else
6255 static inline void sched_init_numa(void)
6256 {
6257 }
6258
6259 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6260                                            unsigned long action,
6261                                            void *hcpu)
6262 {
6263         return 0;
6264 }
6265 #endif /* CONFIG_NUMA */
6266
6267 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6268 {
6269         struct sched_domain_topology_level *tl;
6270         int j;
6271
6272         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6273                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6274
6275                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6276                 if (!sdd->sd)
6277                         return -ENOMEM;
6278
6279                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6280                 if (!sdd->sg)
6281                         return -ENOMEM;
6282
6283                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6284                 if (!sdd->sgp)
6285                         return -ENOMEM;
6286
6287                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6288                         struct sched_domain *sd;
6289                         struct sched_group *sg;
6290                         struct sched_group_power *sgp;
6291
6292                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6293                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6294                         if (!sd)
6295                                 return -ENOMEM;
6296
6297                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6298
6299                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6300                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6301                         if (!sg)
6302                                 return -ENOMEM;
6303
6304                         sg->next = sg;
6305
6306                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6307
6308                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6309                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6310                         if (!sgp)
6311                                 return -ENOMEM;
6312
6313                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6314                 }
6315         }
6316
6317         return 0;
6318 }
6319
6320 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6321 {
6322         struct sched_domain_topology_level *tl;
6323         int j;
6324
6325         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6326                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6327
6328                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6329                         struct sched_domain *sd;
6330
6331                         if (sdd->sd) {
6332                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6333                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6334                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6335                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6336                         }
6337
6338                         if (sdd->sg)
6339                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6340                         if (sdd->sgp)
6341                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6342                 }
6343                 free_percpu(sdd->sd);
6344                 sdd->sd = NULL;
6345                 free_percpu(sdd->sg);
6346                 sdd->sg = NULL;
6347                 free_percpu(sdd->sgp);
6348                 sdd->sgp = NULL;
6349         }
6350 }
6351
6352 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6353                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6354                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6355                 int cpu)
6356 {
6357         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6358         if (!sd)
6359                 return child;
6360
6361         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6362         if (child) {
6363                 sd->level = child->level + 1;
6364                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6365                 child->parent = sd;
6366         }
6367         sd->child = child;
6368         set_domain_attribute(sd, attr);
6369
6370         return sd;
6371 }
6372
6373 /*
6374  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6375  * to the individual cpus
6376  */
6377 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6378                                struct sched_domain_attr *attr)
6379 {
6380         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6381         struct sched_domain *sd;
6382         struct s_data d;
6383         int i, ret = -ENOMEM;
6384
6385         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6386         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6387                 goto error;
6388
6389         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6390         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6391                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6392
6393                 sd = NULL;
6394                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6395                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6396                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6397                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6398                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6399                                 break;
6400                 }
6401
6402                 while (sd->child)
6403                         sd = sd->child;
6404
6405                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6406         }
6407
6408         /* Build the groups for the domains */
6409         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6410                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6411                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6412                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6413                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6414                                         goto error;
6415                         } else {
6416                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6417                                         goto error;
6418                         }
6419                 }
6420         }
6421
6422         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6423         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6424                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6425                         continue;
6426
6427                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6428                         claim_allocations(i, sd);
6429                         init_sched_groups_power(i, sd);
6430                 }
6431         }
6432
6433         /* Attach the domains */
6434         rcu_read_lock();
6435         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6436                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6437                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6438         }
6439         rcu_read_unlock();
6440
6441         ret = 0;
6442 error:
6443         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6444         return ret;
6445 }
6446
6447 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6448 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6449 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6450                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6451
6452 /*
6453  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6454  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6455  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6456  */
6457 static cpumask_var_t fallback_doms;
6458
6459 /*
6460  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6461  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6462  * or 0 if it stayed the same.
6463  */
6464 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6465 {
6466         return 0;
6467 }
6468
6469 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6470 {
6471         int i;
6472         cpumask_var_t *doms;
6473
6474         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6475         if (!doms)
6476                 return NULL;
6477         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6478                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6479                         free_sched_domains(doms, i);
6480                         return NULL;
6481                 }
6482         }
6483         return doms;
6484 }
6485
6486 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6487 {
6488         unsigned int i;
6489         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6490                 free_cpumask_var(doms[i]);
6491         kfree(doms);
6492 }
6493
6494 /*
6495  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6496  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6497  * exclude other special cases in the future.
6498  */
6499 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6500 {
6501         int err;
6502
6503         arch_update_cpu_topology();
6504         ndoms_cur = 1;
6505         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6506         if (!doms_cur)
6507                 doms_cur = &fallback_doms;
6508         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6509         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6510         register_sched_domain_sysctl();
6511
6512         return err;
6513 }
6514
6515 /*
6516  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6517  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6518  */
6519 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6520 {
6521         int i;
6522
6523         rcu_read_lock();
6524         for_each_cpu(i, cpu_map)
6525                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6526         rcu_read_unlock();
6527 }
6528
6529 /* handle null as "default" */
6530 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6531                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6532 {
6533         struct sched_domain_attr tmp;
6534
6535         /* fast path */
6536         if (!new && !cur)
6537                 return 1;
6538
6539         tmp = SD_ATTR_INIT;
6540         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6541                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6542                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6543 }
6544
6545 /*
6546  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6547  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6548  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6549  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6550  *
6551  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6552  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6553  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6554  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6555  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6556  * it as it is.
6557  *
6558  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6559  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6560  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6561  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6562  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6563  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6564  *
6565  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6566  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6567  * and it will not create the default domain.
6568  *
6569  * Call with hotplug lock held
6570  */
6571 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6572                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6573 {
6574         int i, j, n;
6575         int new_topology;
6576
6577         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6578
6579         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6580         unregister_sched_domain_sysctl();
6581
6582         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6583         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6584
6585         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6586
6587         /* Destroy deleted domains */
6588         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6589                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6590                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6591                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6592                                 goto match1;
6593                 }
6594                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6595                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6596 match1:
6597                 ;
6598         }
6599
6600         if (doms_new == NULL) {
6601                 ndoms_cur = 0;
6602                 doms_new = &fallback_doms;
6603                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6604                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6605         }
6606
6607         /* Build new domains */
6608         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6609                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6610                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6611                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6612                                 goto match2;
6613                 }
6614                 /* no match - add a new doms_new */
6615                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6616 match2:
6617                 ;
6618         }
6619
6620         /* Remember the new sched domains */
6621         if (doms_cur != &fallback_doms)
6622                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6623         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6624         doms_cur = doms_new;
6625         dattr_cur = dattr_new;
6626         ndoms_cur = ndoms_new;
6627
6628         register_sched_domain_sysctl();
6629
6630         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6631 }
6632
6633 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6634
6635 /*
6636  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6637  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6638  * around partition_sched_domains().
6639  *
6640  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6641  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6642  */
6643 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6644                              void *hcpu)
6645 {
6646         switch (action) {
6647         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6648         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6649
6650                 /*
6651                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6652                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6653                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6654                  * domain, ignoring cpusets.
6655                  */
6656                 num_cpus_frozen--;
6657                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6658                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6659                         break;
6660                 }
6661
6662                 /*
6663                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6664                  * restore the original sched domains by considering the
6665                  * cpuset configurations.
6666                  */
6667
6668         case CPU_ONLINE:
6669         case CPU_DOWN_FAILED:
6670                 cpuset_update_active_cpus(true);
6671                 break;
6672         default:
6673                 return NOTIFY_DONE;
6674         }
6675         return NOTIFY_OK;
6676 }
6677
6678 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6679                                void *hcpu)
6680 {
6681         switch (action) {
6682         case CPU_DOWN_PREPARE:
6683                 cpuset_update_active_cpus(false);
6684                 break;
6685         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6686                 num_cpus_frozen++;
6687                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6688                 break;
6689         default:
6690                 return NOTIFY_DONE;
6691         }
6692         return NOTIFY_OK;
6693 }
6694
6695 void __init sched_init_smp(void)
6696 {
6697         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6698
6699         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6700         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6701
6702         sched_init_numa();
6703
6704         get_online_cpus();
6705         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6706         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6707         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6708         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6709                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6710         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6711         put_online_cpus();
6712
6713         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6714         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6715         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6716
6717         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6718         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6719
6720         init_hrtick();
6721
6722         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6723         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6724                 BUG();
6725         sched_init_granularity();
6726         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6727
6728         init_sched_rt_class();
6729 }
6730 #else
6731 void __init sched_init_smp(void)
6732 {
6733         sched_init_granularity();
6734 }
6735 #endif /* CONFIG_SMP */
6736
6737 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6738
6739 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6740 {
6741         return in_lock_functions(addr) ||
6742                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6743                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6744 }
6745
6746 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6747 struct task_group root_task_group;
6748 LIST_HEAD(task_groups);
6749 #endif
6750
6751 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6752
6753 void __init sched_init(void)
6754 {
6755         int i, j;
6756         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6757
6758 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6759         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6760 #endif
6761 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6762         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6763 #endif
6764 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6765         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6766 #endif
6767         if (alloc_size) {
6768                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6769
6770 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6771                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6772                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6773
6774                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6775                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6776
6777 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6778 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6779                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6780                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6781
6782                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6783                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6784
6785 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6786 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6787                 for_each_possible_cpu(i) {
6788                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6789                         ptr += cpumask_size();
6790                 }
6791 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6792         }
6793
6794 #ifdef CONFIG_SMP
6795         init_defrootdomain();
6796 #endif
6797
6798         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6799                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6800
6801 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6802         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6803                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6804 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6805
6806 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6807         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6808         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6809         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6810         autogroup_init(&init_task);
6811
6812 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6813
6814 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6815         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6816         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6817         /* Too early, not expected to fail */
6818         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6819 #endif
6820         for_each_possible_cpu(i) {
6821                 struct rq *rq;
6822
6823                 rq = cpu_rq(i);
6824                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6825                 rq->nr_running = 0;
6826                 rq->calc_load_active = 0;
6827                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6828                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6829                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6830 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6831                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6832                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6833                 /*
6834                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6835                  *
6836                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6837                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6838                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6839                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6840                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6841                  * (se->load.weight).
6842                  *
6843                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6844                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6845                  * then A0's share of the cpu resource is:
6846                  *
6847                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6848                  *
6849                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6850                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6851                  */
6852                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6853                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6854 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6855
6856                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6857 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6858                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6859                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6860 #endif
6861
6862                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6863                         rq->cpu_load[j] = 0;
6864
6865                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6866
6867 #ifdef CONFIG_SMP
6868                 rq->sd = NULL;
6869                 rq->rd = NULL;
6870                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6871                 rq->post_schedule = 0;
6872                 rq->active_balance = 0;
6873                 rq->next_balance = jiffies;
6874                 rq->push_cpu = 0;
6875                 rq->cpu = i;
6876                 rq->online = 0;
6877                 rq->idle_stamp = 0;
6878                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6879
6880                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6881
6882                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6883 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6884                 rq->nohz_flags = 0;
6885 #endif
6886 #endif
6887                 init_rq_hrtick(rq);
6888                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6889         }
6890
6891         set_load_weight(&init_task);
6892
6893 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6894         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6895 #endif
6896
6897 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6898         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6899 #endif
6900
6901         /*
6902          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6903          */
6904         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6905         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6906
6907         /*
6908          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6909          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6910          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6911          * when this runqueue becomes "idle".
6912          */
6913         init_idle(current, smp_processor_id());
6914
6915         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6916
6917         /*
6918          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6919          */
6920         current->sched_class = &fair_sched_class;
6921
6922 #ifdef CONFIG_SMP
6923         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6924         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6925         if (cpu_isolated_map == NULL)
6926                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6927         idle_thread_set_boot_cpu();
6928 #endif
6929         init_sched_fair_class();
6930
6931         scheduler_running = 1;
6932 }
6933
6934 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6935 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6936 {
6937         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6938
6939         return (nested == preempt_offset);
6940 }
6941
6942 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6943 {
6944         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6945
6946         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6947         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6948             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6949                 return;
6950         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6951                 return;
6952         prev_jiffy = jiffies;
6953
6954         printk(KERN_ERR
6955                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6956                         file, line);
6957         printk(KERN_ERR
6958                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6959                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6960                         current->pid, current->comm);
6961
6962         debug_show_held_locks(current);
6963         if (irqs_disabled())
6964                 print_irqtrace_events(current);
6965         dump_stack();
6966 }
6967 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6968 #endif
6969
6970 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6971 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6972 {
6973         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6974         int old_prio = p->prio;
6975         int on_rq;
6976
6977         on_rq = p->on_rq;
6978         if (on_rq)
6979                 dequeue_task(rq, p, 0);
6980         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6981         if (on_rq) {
6982                 enqueue_task(rq, p, 0);
6983                 resched_task(rq->curr);
6984         }
6985
6986         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6987 }
6988
6989 void normalize_rt_tasks(void)
6990 {
6991         struct task_struct *g, *p;
6992         unsigned long flags;
6993         struct rq *rq;
6994
6995         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6996         do_each_thread(g, p) {
6997                 /*
6998                  * Only normalize user tasks:
6999                  */
7000                 if (!p->mm)
7001                         continue;
7002
7003                 p->se.exec_start                = 0;
7004 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7005                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7006                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7007                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7008 #endif
7009
7010                 if (!rt_task(p)) {
7011                         /*
7012                          * Renice negative nice level userspace
7013                          * tasks back to 0:
7014                          */
7015                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7016                                 set_user_nice(p, 0);
7017                         continue;
7018                 }
7019
7020                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7021                 rq = __task_rq_lock(p);
7022
7023                 normalize_task(rq, p);
7024
7025                 __task_rq_unlock(rq);
7026                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7027         } while_each_thread(g, p);
7028
7029         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7030 }
7031
7032 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7033
7034 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7035 /*
7036  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7037  *
7038  * They can only be called when the whole system has been
7039  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7040  * activity can take place. Using them for anything else would
7041  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7042  * under any other configuration.
7043  */
7044
7045 /**
7046  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7047  * @cpu: the processor in question.
7048  *
7049  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7050  */
7051 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7052 {
7053         return cpu_curr(cpu);
7054 }
7055
7056 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7057
7058 #ifdef CONFIG_IA64
7059 /**
7060  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7061  * @cpu: the processor in question.
7062  * @p: the task pointer to set.
7063  *
7064  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7065  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7066  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7067  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7068  * and caller must save the original value of the current task (see
7069  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7070  * re-starting the system.
7071  *
7072  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7073  */
7074 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7075 {
7076         cpu_curr(cpu) = p;
7077 }
7078
7079 #endif
7080
7081 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7082 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7083 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7084
7085 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7086 {
7087         free_fair_sched_group(tg);
7088         free_rt_sched_group(tg);
7089         autogroup_free(tg);
7090         kfree(tg);
7091 }
7092
7093 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7094 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7095 {
7096         struct task_group *tg;
7097         unsigned long flags;
7098
7099         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7100         if (!tg)
7101                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7102
7103         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7104                 goto err;
7105
7106         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7107                 goto err;
7108
7109         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7110         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7111
7112         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7113
7114         tg->parent = parent;
7115         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7116         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7117         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7118
7119         return tg;
7120
7121 err:
7122         free_sched_group(tg);
7123         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7124 }
7125
7126 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7127 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7128 {
7129         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7130         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7131 }
7132
7133 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7134 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7135 {
7136         unsigned long flags;
7137         int i;
7138
7139         /* end participation in shares distribution */
7140         for_each_possible_cpu(i)
7141                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7142
7143         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7144         list_del_rcu(&tg->list);
7145         list_del_rcu(&tg->siblings);
7146         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7147
7148         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7149         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7150 }
7151
7152 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7153  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7154  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7155  *      reflect its new group.
7156  */
7157 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7158 {
7159         struct task_group *tg;
7160         int on_rq, running;
7161         unsigned long flags;
7162         struct rq *rq;
7163
7164         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7165
7166         running = task_current(rq, tsk);
7167         on_rq = tsk->on_rq;
7168
7169         if (on_rq)
7170                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7171         if (unlikely(running))
7172                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7173
7174         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7175                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7176                           struct task_group, css);
7177         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7178         tsk->sched_task_group = tg;
7179
7180 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7181         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7182                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7183         else
7184 #endif
7185                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7186
7187         if (unlikely(running))
7188                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7189         if (on_rq)
7190                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7191
7192         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7193 }
7194 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7195
7196 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7197 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7198 {
7199         if (runtime == RUNTIME_INF)
7200                 return 1ULL << 20;
7201
7202         return div64_u64(runtime << 20, period);
7203 }
7204 #endif
7205
7206 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7207 /*
7208  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7209  */
7210 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7211
7212 /* Must be called with tasklist_lock held */
7213 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7214 {
7215         struct task_struct *g, *p;
7216
7217         do_each_thread(g, p) {
7218                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7219                         return 1;
7220         } while_each_thread(g, p);
7221
7222         return 0;
7223 }
7224
7225 struct rt_schedulable_data {
7226         struct task_group *tg;
7227         u64 rt_period;
7228         u64 rt_runtime;
7229 };
7230
7231 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7232 {
7233         struct rt_schedulable_data *d = data;
7234         struct task_group *child;
7235         unsigned long total, sum = 0;
7236         u64 period, runtime;
7237
7238         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7239         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7240
7241         if (tg == d->tg) {
7242                 period = d->rt_period;
7243                 runtime = d->rt_runtime;
7244         }
7245
7246         /*
7247          * Cannot have more runtime than the period.
7248          */
7249         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7250                 return -EINVAL;
7251
7252         /*
7253          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7254          */
7255         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7256                 return -EBUSY;
7257
7258         total = to_ratio(period, runtime);
7259
7260         /*
7261          * Nobody can have more than the global setting allows.
7262          */
7263         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7264                 return -EINVAL;
7265
7266         /*
7267          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7268          */
7269         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7270                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7271                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7272
7273                 if (child == d->tg) {
7274                         period = d->rt_period;
7275                         runtime = d->rt_runtime;
7276                 }
7277
7278                 sum += to_ratio(period, runtime);
7279         }
7280
7281         if (sum > total)
7282                 return -EINVAL;
7283
7284         return 0;
7285 }
7286
7287 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7288 {
7289         int ret;
7290
7291         struct rt_schedulable_data data = {
7292                 .tg = tg,
7293                 .rt_period = period,
7294                 .rt_runtime = runtime,
7295         };
7296
7297         rcu_read_lock();
7298         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7299         rcu_read_unlock();
7300
7301         return ret;
7302 }
7303
7304 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7305                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7306 {
7307         int i, err = 0;
7308
7309         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7310         read_lock(&tasklist_lock);
7311         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7312         if (err)
7313                 goto unlock;
7314
7315         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7316         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7317         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7318
7319         for_each_possible_cpu(i) {
7320                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7321
7322                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7323                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7324                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7325         }
7326         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7327 unlock:
7328         read_unlock(&tasklist_lock);
7329         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7330
7331         return err;
7332 }
7333
7334 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7335 {
7336         u64 rt_runtime, rt_period;
7337
7338         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7339         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7340         if (rt_runtime_us < 0)
7341                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7342
7343         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7344 }
7345
7346 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7347 {
7348         u64 rt_runtime_us;
7349
7350         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7351                 return -1;
7352
7353         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7354         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7355         return rt_runtime_us;
7356 }
7357
7358 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7359 {
7360         u64 rt_runtime, rt_period;
7361
7362         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7363         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7364
7365         if (rt_period == 0)
7366                 return -EINVAL;
7367
7368         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7369 }
7370
7371 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7372 {
7373         u64 rt_period_us;
7374
7375         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7376         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7377         return rt_period_us;
7378 }
7379
7380 static int sched_rt_global_constraints(void)
7381 {
7382         u64 runtime, period;
7383         int ret = 0;
7384
7385         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7386                 return -EINVAL;
7387
7388         runtime = global_rt_runtime();
7389         period = global_rt_period();
7390
7391         /*
7392          * Sanity check on the sysctl variables.
7393          */
7394         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7395                 return -EINVAL;
7396
7397         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7398         read_lock(&tasklist_lock);
7399         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7400         read_unlock(&tasklist_lock);
7401         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7402
7403         return ret;
7404 }
7405
7406 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7407 {
7408         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7409         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7410                 return 0;
7411
7412         return 1;
7413 }
7414
7415 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7416 static int sched_rt_global_constraints(void)
7417 {
7418         unsigned long flags;
7419         int i;
7420
7421         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7422                 return -EINVAL;
7423
7424         /*
7425          * There's always some RT tasks in the root group
7426          * -- migration, kstopmachine etc..
7427          */
7428         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7429                 return -EBUSY;
7430
7431         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7432         for_each_possible_cpu(i) {
7433                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7434
7435                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7436                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7437                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7438         }
7439         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7440
7441         return 0;
7442 }
7443 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7444
7445 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7446                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7447                 loff_t *ppos)
7448 {
7449         int ret;
7450         int old_period, old_runtime;
7451         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7452
7453         mutex_lock(&mutex);
7454         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7455         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7456
7457         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7458
7459         if (!ret && write) {
7460                 ret = sched_rt_global_constraints();
7461                 if (ret) {
7462                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7463                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7464                 } else {
7465                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7466                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7467                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7468                 }
7469         }
7470         mutex_unlock(&mutex);
7471
7472         return ret;
7473 }
7474
7475 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7476
7477 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7478 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7479 {
7480         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7481                             struct task_group, css);
7482 }
7483
7484 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_create(struct cgroup *cgrp)
7485 {
7486         struct task_group *tg, *parent;
7487
7488         if (!cgrp->parent) {
7489                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7490                 return &root_task_group.css;
7491         }
7492
7493         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7494         tg = sched_create_group(parent);
7495         if (IS_ERR(tg))
7496                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7497
7498         return &tg->css;
7499 }
7500
7501 static void cpu_cgroup_destroy(struct cgroup *cgrp)
7502 {
7503         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7504
7505         sched_destroy_group(tg);
7506 }
7507
7508 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7509                                  struct cgroup_taskset *tset)
7510 {
7511         struct task_struct *task;
7512
7513         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7514 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7515                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7516                         return -EINVAL;
7517 #else
7518                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7519                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7520                         return -EINVAL;
7521 #endif
7522         }
7523         return 0;
7524 }
7525
7526 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7527                               struct cgroup_taskset *tset)
7528 {
7529         struct task_struct *task;
7530
7531         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7532                 sched_move_task(task);
7533 }
7534
7535 static void
7536 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7537                 struct task_struct *task)
7538 {
7539         /*
7540          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7541          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7542          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7543          */
7544         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7545                 return;
7546
7547         sched_move_task(task);
7548 }
7549
7550 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7551 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7552                                 u64 shareval)
7553 {
7554         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7555 }
7556
7557 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7558 {
7559         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7560
7561         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7562 }
7563
7564 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7565 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7566
7567 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7568 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7569
7570 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7571
7572 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7573 {
7574         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7575         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7576
7577         if (tg == &root_task_group)
7578                 return -EINVAL;
7579
7580         /*
7581          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7582          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7583          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7584          */
7585         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7586                 return -EINVAL;
7587
7588         /*
7589          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7590          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7591          * feasibility.
7592          */
7593         if (period > max_cfs_quota_period)
7594                 return -EINVAL;
7595
7596         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7597         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7598         if (ret)
7599                 goto out_unlock;
7600
7601         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7602         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7603         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7604         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7605         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7606         cfs_b->quota = quota;
7607
7608         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7609         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7610         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7611                 /* force a reprogram */
7612                 cfs_b->timer_active = 0;
7613                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7614         }
7615         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7616
7617         for_each_possible_cpu(i) {
7618                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7619                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7620
7621                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7622                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7623                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7624
7625                 if (cfs_rq->throttled)
7626                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7627                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7628         }
7629 out_unlock:
7630         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7631
7632         return ret;
7633 }
7634
7635 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7636 {
7637         u64 quota, period;
7638
7639         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7640         if (cfs_quota_us < 0)
7641                 quota = RUNTIME_INF;
7642         else
7643                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7644
7645         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7646 }
7647
7648 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7649 {
7650         u64 quota_us;
7651
7652         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7653                 return -1;
7654
7655         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7656         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7657
7658         return quota_us;
7659 }
7660
7661 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7662 {
7663         u64 quota, period;
7664
7665         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7666         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7667
7668         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7669 }
7670
7671 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7672 {
7673         u64 cfs_period_us;
7674
7675         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7676         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7677
7678         return cfs_period_us;
7679 }
7680
7681 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7682 {
7683         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7684 }
7685
7686 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7687                                 s64 cfs_quota_us)
7688 {
7689         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7690 }
7691
7692 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7693 {
7694         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7695 }
7696
7697 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7698                                 u64 cfs_period_us)
7699 {
7700         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7701 }
7702
7703 struct cfs_schedulable_data {
7704         struct task_group *tg;
7705         u64 period, quota;
7706 };
7707
7708 /*
7709  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7710  * note: units are usecs
7711  */
7712 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7713                                struct cfs_schedulable_data *d)
7714 {
7715         u64 quota, period;
7716
7717         if (tg == d->tg) {
7718                 period = d->period;
7719                 quota = d->quota;
7720         } else {
7721                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7722                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7723         }
7724
7725         /* note: these should typically be equivalent */
7726         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7727                 return RUNTIME_INF;
7728
7729         return to_ratio(period, quota);
7730 }
7731
7732 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7733 {
7734         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7735         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7736         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7737
7738         if (!tg->parent) {
7739                 quota = RUNTIME_INF;
7740         } else {
7741                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7742
7743                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7744                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7745
7746                 /*
7747                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7748                  * limit is set
7749                  */
7750                 if (quota == RUNTIME_INF)
7751                         quota = parent_quota;
7752                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7753                         return -EINVAL;
7754         }
7755         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7756
7757         return 0;
7758 }
7759
7760 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7761 {
7762         int ret;
7763         struct cfs_schedulable_data data = {
7764                 .tg = tg,
7765                 .period = period,
7766                 .quota = quota,
7767         };
7768
7769         if (quota != RUNTIME_INF) {
7770                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7771                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7772         }
7773
7774         rcu_read_lock();
7775         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7776         rcu_read_unlock();
7777
7778         return ret;
7779 }
7780
7781 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7782                 struct cgroup_map_cb *cb)
7783 {
7784         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7785         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7786
7787         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7788         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7789         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7790
7791         return 0;
7792 }
7793 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7794 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7795
7796 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7797 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7798                                 s64 val)
7799 {
7800         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7801 }
7802
7803 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7804 {
7805         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7806 }
7807
7808 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7809                 u64 rt_period_us)
7810 {
7811         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7812 }
7813
7814 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7815 {
7816         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7817 }
7818 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7819
7820 static struct cftype cpu_files[] = {
7821 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7822         {
7823                 .name = "shares",
7824                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7825                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7826         },
7827 #endif
7828 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7829         {
7830                 .name = "cfs_quota_us",
7831                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7832                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7833         },
7834         {
7835                 .name = "cfs_period_us",
7836                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7837                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7838         },
7839         {
7840                 .name = "stat",
7841                 .read_map = cpu_stats_show,
7842         },
7843 #endif
7844 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7845         {
7846                 .name = "rt_runtime_us",
7847                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7848                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7849         },
7850         {
7851                 .name = "rt_period_us",
7852                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7853                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7854         },
7855 #endif
7856         { }     /* terminate */
7857 };
7858
7859 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7860         .name           = "cpu",
7861         .create         = cpu_cgroup_create,
7862         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7863         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7864         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7865         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7866         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7867         .base_cftypes   = cpu_files,
7868         .early_init     = 1,
7869 };
7870
7871 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7872
7873 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7874
7875 /*
7876  * CPU accounting code for task groups.
7877  *
7878  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7879  * (balbir@in.ibm.com).
7880  */
7881
7882 struct cpuacct root_cpuacct;
7883
7884 /* create a new cpu accounting group */
7885 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(struct cgroup *cgrp)
7886 {
7887         struct cpuacct *ca;
7888
7889         if (!cgrp->parent)
7890                 return &root_cpuacct.css;
7891
7892         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7893         if (!ca)
7894                 goto out;
7895
7896         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7897         if (!ca->cpuusage)
7898                 goto out_free_ca;
7899
7900         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7901         if (!ca->cpustat)
7902                 goto out_free_cpuusage;
7903
7904         return &ca->css;
7905
7906 out_free_cpuusage:
7907         free_percpu(ca->cpuusage);
7908 out_free_ca:
7909         kfree(ca);
7910 out:
7911         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7912 }
7913
7914 /* destroy an existing cpu accounting group */
7915 static void cpuacct_destroy(struct cgroup *cgrp)
7916 {
7917         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7918
7919         free_percpu(ca->cpustat);
7920         free_percpu(ca->cpuusage);
7921         kfree(ca);
7922 }
7923
7924 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
7925 {
7926         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7927         u64 data;
7928
7929 #ifndef CONFIG_64BIT
7930         /*
7931          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
7932          */
7933         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7934         data = *cpuusage;
7935         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7936 #else
7937         data = *cpuusage;
7938 #endif
7939
7940         return data;
7941 }
7942
7943 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
7944 {
7945         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7946
7947 #ifndef CONFIG_64BIT
7948         /*
7949          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
7950          */
7951         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7952         *cpuusage = val;
7953         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7954 #else
7955         *cpuusage = val;
7956 #endif
7957 }
7958
7959 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
7960 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7961 {
7962         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7963         u64 totalcpuusage = 0;
7964         int i;
7965
7966         for_each_present_cpu(i)
7967                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
7968
7969         return totalcpuusage;
7970 }
7971
7972 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7973                                                                 u64 reset)
7974 {
7975         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7976         int err = 0;
7977         int i;
7978
7979         if (reset) {
7980                 err = -EINVAL;
7981                 goto out;
7982         }
7983
7984         for_each_present_cpu(i)
7985                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
7986
7987 out:
7988         return err;
7989 }
7990
7991 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
7992                                    struct seq_file *m)
7993 {
7994         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
7995         u64 percpu;
7996         int i;
7997
7998         for_each_present_cpu(i) {
7999                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8000                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8001         }
8002         seq_printf(m, "\n");
8003         return 0;
8004 }
8005
8006 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8007         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8008         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8009 };
8010
8011 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8012                               struct cgroup_map_cb *cb)
8013 {
8014         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8015         int cpu;
8016         s64 val = 0;
8017
8018         for_each_online_cpu(cpu) {
8019                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8020                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8021                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8022         }
8023         val = cputime64_to_clock_t(val);
8024         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8025
8026         val = 0;
8027         for_each_online_cpu(cpu) {
8028                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8029                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8030                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8031                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8032         }
8033
8034         val = cputime64_to_clock_t(val);
8035         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8036
8037         return 0;
8038 }
8039
8040 static struct cftype files[] = {
8041         {
8042                 .name = "usage",
8043                 .read_u64 = cpuusage_read,
8044                 .write_u64 = cpuusage_write,
8045         },
8046         {
8047                 .name = "usage_percpu",
8048                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8049         },
8050         {
8051                 .name = "stat",
8052                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8053         },
8054         { }     /* terminate */
8055 };
8056
8057 /*
8058  * charge this task's execution time to its accounting group.
8059  *
8060  * called with rq->lock held.
8061  */
8062 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8063 {
8064         struct cpuacct *ca;
8065         int cpu;
8066
8067         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8068                 return;
8069
8070         cpu = task_cpu(tsk);
8071
8072         rcu_read_lock();
8073
8074         ca = task_ca(tsk);
8075
8076         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8077                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8078                 *cpuusage += cputime;
8079         }
8080
8081         rcu_read_unlock();
8082 }
8083
8084 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8085         .name = "cpuacct",
8086         .create = cpuacct_create,
8087         .destroy = cpuacct_destroy,
8088         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8089         .base_cftypes = files,
8090 };
8091 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */