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