ea2213b07d9d84e4f52db7bc3a6256847840e27f
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75
76 #include <asm/switch_to.h>
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79 #include <asm/mutex.h>
80 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
81 #include <asm/paravirt.h>
82 #endif
83
84 #include "sched.h"
85 #include "../workqueue_sched.h"
86 #include "../smpboot.h"
87
88 #define CREATE_TRACE_POINTS
89 #include <trace/events/sched.h>
90
91 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
92 {
93         unsigned long delta;
94         ktime_t soft, hard, now;
95
96         for (;;) {
97                 if (hrtimer_active(period_timer))
98                         break;
99
100                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
101                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
102
103                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
104                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
105                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
106                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
107                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
108         }
109 }
110
111 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
112 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
113
114 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
115
116 void update_rq_clock(struct rq *rq)
117 {
118         s64 delta;
119
120         if (rq->skip_clock_update > 0)
121                 return;
122
123         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
124         rq->clock += delta;
125         update_rq_clock_task(rq, delta);
126 }
127
128 /*
129  * Debugging: various feature bits
130  */
131
132 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
133         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
134
135 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
136 #include "features.h"
137         0;
138
139 #undef SCHED_FEAT
140
141 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
142 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
143         #name ,
144
145 static const char * const sched_feat_names[] = {
146 #include "features.h"
147 };
148
149 #undef SCHED_FEAT
150
151 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
152 {
153         int i;
154
155         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
156                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
157                         seq_puts(m, "NO_");
158                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
159         }
160         seq_puts(m, "\n");
161
162         return 0;
163 }
164
165 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
166
167 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
168 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
169
170 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
171         jump_label_key__##enabled ,
172
173 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
174 #include "features.h"
175 };
176
177 #undef SCHED_FEAT
178
179 static void sched_feat_disable(int i)
180 {
181         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
182                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
183 }
184
185 static void sched_feat_enable(int i)
186 {
187         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
188                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
189 }
190 #else
191 static void sched_feat_disable(int i) { };
192 static void sched_feat_enable(int i) { };
193 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
194
195 static ssize_t
196 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
197                 size_t cnt, loff_t *ppos)
198 {
199         char buf[64];
200         char *cmp;
201         int neg = 0;
202         int i;
203
204         if (cnt > 63)
205                 cnt = 63;
206
207         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
208                 return -EFAULT;
209
210         buf[cnt] = 0;
211         cmp = strstrip(buf);
212
213         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
214                 neg = 1;
215                 cmp += 3;
216         }
217
218         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
219                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
220                         if (neg) {
221                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
222                                 sched_feat_disable(i);
223                         } else {
224                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
225                                 sched_feat_enable(i);
226                         }
227                         break;
228                 }
229         }
230
231         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
232                 return -EINVAL;
233
234         *ppos += cnt;
235
236         return cnt;
237 }
238
239 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
240 {
241         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
242 }
243
244 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
245         .open           = sched_feat_open,
246         .write          = sched_feat_write,
247         .read           = seq_read,
248         .llseek         = seq_lseek,
249         .release        = single_release,
250 };
251
252 static __init int sched_init_debug(void)
253 {
254         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
255                         &sched_feat_fops);
256
257         return 0;
258 }
259 late_initcall(sched_init_debug);
260 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
261
262 /*
263  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
264  * Limited because this is done with IRQs disabled.
265  */
266 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
267
268 /*
269  * period over which we average the RT time consumption, measured
270  * in ms.
271  *
272  * default: 1s
273  */
274 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
275
276 /*
277  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
278  * default: 1s
279  */
280 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
281
282 __read_mostly int scheduler_running;
283
284 /*
285  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
286  * default: 0.95s
287  */
288 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
289
290
291
292 /*
293  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
294  */
295 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
296         __acquires(rq->lock)
297 {
298         struct rq *rq;
299
300         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
301
302         for (;;) {
303                 rq = task_rq(p);
304                 raw_spin_lock(&rq->lock);
305                 if (likely(rq == task_rq(p)))
306                         return rq;
307                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
308         }
309 }
310
311 /*
312  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
313  */
314 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
315         __acquires(p->pi_lock)
316         __acquires(rq->lock)
317 {
318         struct rq *rq;
319
320         for (;;) {
321                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
322                 rq = task_rq(p);
323                 raw_spin_lock(&rq->lock);
324                 if (likely(rq == task_rq(p)))
325                         return rq;
326                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
327                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
328         }
329 }
330
331 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
332         __releases(rq->lock)
333 {
334         raw_spin_unlock(&rq->lock);
335 }
336
337 static inline void
338 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
339         __releases(rq->lock)
340         __releases(p->pi_lock)
341 {
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
344 }
345
346 /*
347  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
348  */
349 static struct rq *this_rq_lock(void)
350         __acquires(rq->lock)
351 {
352         struct rq *rq;
353
354         local_irq_disable();
355         rq = this_rq();
356         raw_spin_lock(&rq->lock);
357
358         return rq;
359 }
360
361 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
362 /*
363  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
364  *
365  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
366  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
367  * reschedule event.
368  *
369  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
370  * rq->lock.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398 /*
399  * called from hardirq (IPI) context
400  */
401 static void __hrtick_start(void *arg)
402 {
403         struct rq *rq = arg;
404
405         raw_spin_lock(&rq->lock);
406         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
407         rq->hrtick_csd_pending = 0;
408         raw_spin_unlock(&rq->lock);
409 }
410
411 /*
412  * Called to set the hrtick timer state.
413  *
414  * called with rq->lock held and irqs disabled
415  */
416 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
417 {
418         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
419         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
420
421         hrtimer_set_expires(timer, time);
422
423         if (rq == this_rq()) {
424                 hrtimer_restart(timer);
425         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
426                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
427                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
428         }
429 }
430
431 static int
432 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
433 {
434         int cpu = (int)(long)hcpu;
435
436         switch (action) {
437         case CPU_UP_CANCELED:
438         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
439         case CPU_DOWN_PREPARE:
440         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
441         case CPU_DEAD:
442         case CPU_DEAD_FROZEN:
443                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
444                 return NOTIFY_OK;
445         }
446
447         return NOTIFY_DONE;
448 }
449
450 static __init void init_hrtick(void)
451 {
452         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
453 }
454 #else
455 /*
456  * Called to set the hrtick timer state.
457  *
458  * called with rq->lock held and irqs disabled
459  */
460 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
461 {
462         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
463                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
464 }
465
466 static inline void init_hrtick(void)
467 {
468 }
469 #endif /* CONFIG_SMP */
470
471 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
472 {
473 #ifdef CONFIG_SMP
474         rq->hrtick_csd_pending = 0;
475
476         rq->hrtick_csd.flags = 0;
477         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
478         rq->hrtick_csd.info = rq;
479 #endif
480
481         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
482         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
483 }
484 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
485 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
486 {
487 }
488
489 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
490 {
491 }
492
493 static inline void init_hrtick(void)
494 {
495 }
496 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
497
498 /*
499  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
500  *
501  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
502  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
503  * the target CPU.
504  */
505 #ifdef CONFIG_SMP
506
507 #ifndef tsk_is_polling
508 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
509 #endif
510
511 void resched_task(struct task_struct *p)
512 {
513         int cpu;
514
515         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
516
517         if (test_tsk_need_resched(p))
518                 return;
519
520         set_tsk_need_resched(p);
521
522         cpu = task_cpu(p);
523         if (cpu == smp_processor_id())
524                 return;
525
526         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
527         smp_mb();
528         if (!tsk_is_polling(p))
529                 smp_send_reschedule(cpu);
530 }
531
532 void resched_cpu(int cpu)
533 {
534         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
535         unsigned long flags;
536
537         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
538                 return;
539         resched_task(cpu_curr(cpu));
540         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
541 }
542
543 #ifdef CONFIG_NO_HZ
544 /*
545  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
546  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
547  *
548  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
549  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
550  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
551  */
552 int get_nohz_timer_target(void)
553 {
554         int cpu = smp_processor_id();
555         int i;
556         struct sched_domain *sd;
557
558         rcu_read_lock();
559         for_each_domain(cpu, sd) {
560                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
561                         if (!idle_cpu(i)) {
562                                 cpu = i;
563                                 goto unlock;
564                         }
565                 }
566         }
567 unlock:
568         rcu_read_unlock();
569         return cpu;
570 }
571 /*
572  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
573  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
574  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
575  * idle system the next event might even be infinite time into the
576  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
577  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
578  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
579  * wheel for the next timer event.
580  */
581 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
582 {
583         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
584
585         if (cpu == smp_processor_id())
586                 return;
587
588         /*
589          * This is safe, as this function is called with the timer
590          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
591          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
592          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
593          * timer into account automatically.
594          */
595         if (rq->curr != rq->idle)
596                 return;
597
598         /*
599          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
600          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
601          * idle task through an additional NOOP schedule()
602          */
603         set_tsk_need_resched(rq->idle);
604
605         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
606         smp_mb();
607         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
608                 smp_send_reschedule(cpu);
609 }
610
611 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
612 {
613         int cpu = smp_processor_id();
614         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
615 }
616
617 #else /* CONFIG_NO_HZ */
618
619 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
620 {
621         return false;
622 }
623
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
625
626 void sched_avg_update(struct rq *rq)
627 {
628         s64 period = sched_avg_period();
629
630         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
631                 /*
632                  * Inline assembly required to prevent the compiler
633                  * optimising this loop into a divmod call.
634                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
635                  */
636                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
637                 rq->age_stamp += period;
638                 rq->rt_avg /= 2;
639         }
640 }
641
642 #else /* !CONFIG_SMP */
643 void resched_task(struct task_struct *p)
644 {
645         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
646         set_tsk_need_resched(p);
647 }
648 #endif /* CONFIG_SMP */
649
650 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
651                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
652 /*
653  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
654  * node and @up when leaving it for the final time.
655  *
656  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
657  */
658 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
659                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
660 {
661         struct task_group *parent, *child;
662         int ret;
663
664         parent = from;
665
666 down:
667         ret = (*down)(parent, data);
668         if (ret)
669                 goto out;
670         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
671                 parent = child;
672                 goto down;
673
674 up:
675                 continue;
676         }
677         ret = (*up)(parent, data);
678         if (ret || parent == from)
679                 goto out;
680
681         child = parent;
682         parent = parent->parent;
683         if (parent)
684                 goto up;
685 out:
686         return ret;
687 }
688
689 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
690 {
691         return 0;
692 }
693 #endif
694
695 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
696 {
697         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
698         struct load_weight *load = &p->se.load;
699
700         /*
701          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
702          */
703         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
704                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
705                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
706                 return;
707         }
708
709         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
710         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
711 }
712
713 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
714 {
715         update_rq_clock(rq);
716         sched_info_queued(p);
717         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
718 }
719
720 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         update_rq_clock(rq);
723         sched_info_dequeued(p);
724         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
725 }
726
727 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
728 {
729         if (task_contributes_to_load(p))
730                 rq->nr_uninterruptible--;
731
732         enqueue_task(rq, p, flags);
733 }
734
735 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
736 {
737         if (task_contributes_to_load(p))
738                 rq->nr_uninterruptible++;
739
740         dequeue_task(rq, p, flags);
741 }
742
743 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
744
745 /*
746  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
747  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
748  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
749  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
750  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
751  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
752  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
753  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
754  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
755  */
756 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
757 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
758
759 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
760 static int sched_clock_irqtime;
761
762 void enable_sched_clock_irqtime(void)
763 {
764         sched_clock_irqtime = 1;
765 }
766
767 void disable_sched_clock_irqtime(void)
768 {
769         sched_clock_irqtime = 0;
770 }
771
772 #ifndef CONFIG_64BIT
773 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
774
775 static inline void irq_time_write_begin(void)
776 {
777         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
778         smp_wmb();
779 }
780
781 static inline void irq_time_write_end(void)
782 {
783         smp_wmb();
784         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
785 }
786
787 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
788 {
789         u64 irq_time;
790         unsigned seq;
791
792         do {
793                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
794                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
795                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
796         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
797
798         return irq_time;
799 }
800 #else /* CONFIG_64BIT */
801 static inline void irq_time_write_begin(void)
802 {
803 }
804
805 static inline void irq_time_write_end(void)
806 {
807 }
808
809 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
810 {
811         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
812 }
813 #endif /* CONFIG_64BIT */
814
815 /*
816  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
817  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
818  */
819 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
820 {
821         unsigned long flags;
822         s64 delta;
823         int cpu;
824
825         if (!sched_clock_irqtime)
826                 return;
827
828         local_irq_save(flags);
829
830         cpu = smp_processor_id();
831         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
832         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
833
834         irq_time_write_begin();
835         /*
836          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
837          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
838          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
839          * that do not consume any time, but still wants to run.
840          */
841         if (hardirq_count())
842                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
843         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
844                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
845
846         irq_time_write_end();
847         local_irq_restore(flags);
848 }
849 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
850
851 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
852
853 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
854 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
855 {
856         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
857                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
858
859         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
860 }
861 #endif
862
863 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
864 {
865 /*
866  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
867  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
868  */
869 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
870         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
871 #endif
872 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
873         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
874
875         /*
876          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
877          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
878          * {soft,}irq region.
879          *
880          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
881          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
882          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
883          * monotonic.
884          *
885          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
886          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
887          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
888          * atomic ops.
889          */
890         if (irq_delta > delta)
891                 irq_delta = delta;
892
893         rq->prev_irq_time += irq_delta;
894         delta -= irq_delta;
895 #endif
896 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
897         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
898                 u64 st;
899
900                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
901                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
902
903                 if (unlikely(steal > delta))
904                         steal = delta;
905
906                 st = steal_ticks(steal);
907                 steal = st * TICK_NSEC;
908
909                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
910
911                 delta -= steal;
912         }
913 #endif
914
915         rq->clock_task += delta;
916
917 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
918         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
919                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
920 #endif
921 }
922
923 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
924 static int irqtime_account_hi_update(void)
925 {
926         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
927         unsigned long flags;
928         u64 latest_ns;
929         int ret = 0;
930
931         local_irq_save(flags);
932         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
933         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
934                 ret = 1;
935         local_irq_restore(flags);
936         return ret;
937 }
938
939 static int irqtime_account_si_update(void)
940 {
941         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
942         unsigned long flags;
943         u64 latest_ns;
944         int ret = 0;
945
946         local_irq_save(flags);
947         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
948         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
949                 ret = 1;
950         local_irq_restore(flags);
951         return ret;
952 }
953
954 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
955
956 #define sched_clock_irqtime     (0)
957
958 #endif
959
960 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
961 {
962         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
963         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
964
965         if (stop) {
966                 /*
967                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
968                  * userspace knows about and won't get confused about.
969                  *
970                  * Also, it will make PI more or less work without too
971                  * much confusion -- but then, stop work should not
972                  * rely on PI working anyway.
973                  */
974                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
975
976                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
977         }
978
979         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
980
981         if (old_stop) {
982                 /*
983                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
984                  * it can die in pieces.
985                  */
986                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
987         }
988 }
989
990 /*
991  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
992  */
993 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
994 {
995         return p->static_prio;
996 }
997
998 /*
999  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1000  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1001  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1002  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1003  * estimator recalculates.
1004  */
1005 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1006 {
1007         int prio;
1008
1009         if (task_has_rt_policy(p))
1010                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1011         else
1012                 prio = __normal_prio(p);
1013         return prio;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1018  * taken into account by the scheduler. This value might
1019  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1020  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1021  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1022  */
1023 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1024 {
1025         p->normal_prio = normal_prio(p);
1026         /*
1027          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1028          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1029          * to the normal priority:
1030          */
1031         if (!rt_prio(p->prio))
1032                 return p->normal_prio;
1033         return p->prio;
1034 }
1035
1036 /**
1037  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1038  * @p: the task in question.
1039  */
1040 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1041 {
1042         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1043 }
1044
1045 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1046                                        const struct sched_class *prev_class,
1047                                        int oldprio)
1048 {
1049         if (prev_class != p->sched_class) {
1050                 if (prev_class->switched_from)
1051                         prev_class->switched_from(rq, p);
1052                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1053         } else if (oldprio != p->prio)
1054                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1055 }
1056
1057 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1058 {
1059         const struct sched_class *class;
1060
1061         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1062                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1063         } else {
1064                 for_each_class(class) {
1065                         if (class == rq->curr->sched_class)
1066                                 break;
1067                         if (class == p->sched_class) {
1068                                 resched_task(rq->curr);
1069                                 break;
1070                         }
1071                 }
1072         }
1073
1074         /*
1075          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1076          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1077          */
1078         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1079                 rq->skip_clock_update = 1;
1080 }
1081
1082 #ifdef CONFIG_SMP
1083 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1084 {
1085 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1086         /*
1087          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1088          * ttwu() will sort out the placement.
1089          */
1090         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1091                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1092
1093 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1094         /*
1095          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1096          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1097          *
1098          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1099          * see task_group().
1100          *
1101          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1102          * task_rq_lock().
1103          */
1104         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1105                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1106 #endif
1107 #endif
1108
1109         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1110
1111         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1112                 p->se.nr_migrations++;
1113                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1114         }
1115
1116         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1117 }
1118
1119 struct migration_arg {
1120         struct task_struct *task;
1121         int dest_cpu;
1122 };
1123
1124 static int migration_cpu_stop(void *data);
1125
1126 /*
1127  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1128  *
1129  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1130  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1131  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1132  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1133  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1134  * @p has remained unscheduled the whole time.
1135  *
1136  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1137  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1138  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1139  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1140  * waiting to become inactive.
1141  */
1142 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1143 {
1144         unsigned long flags;
1145         int running, on_rq;
1146         unsigned long ncsw;
1147         struct rq *rq;
1148
1149         for (;;) {
1150                 /*
1151                  * We do the initial early heuristics without holding
1152                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1153                  * the runqueue lock when things look like they will
1154                  * work out!
1155                  */
1156                 rq = task_rq(p);
1157
1158                 /*
1159                  * If the task is actively running on another CPU
1160                  * still, just relax and busy-wait without holding
1161                  * any locks.
1162                  *
1163                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1164                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1165                  * But we don't care, since "task_running()" will
1166                  * return false if the runqueue has changed and p
1167                  * is actually now running somewhere else!
1168                  */
1169                 while (task_running(rq, p)) {
1170                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1171                                 return 0;
1172                         cpu_relax();
1173                 }
1174
1175                 /*
1176                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1177                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1178                  * just go back and repeat.
1179                  */
1180                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1181                 trace_sched_wait_task(p);
1182                 running = task_running(rq, p);
1183                 on_rq = p->on_rq;
1184                 ncsw = 0;
1185                 if (!match_state || p->state == match_state)
1186                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1187                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1188
1189                 /*
1190                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1191                  */
1192                 if (unlikely(!ncsw))
1193                         break;
1194
1195                 /*
1196                  * Was it really running after all now that we
1197                  * checked with the proper locks actually held?
1198                  *
1199                  * Oops. Go back and try again..
1200                  */
1201                 if (unlikely(running)) {
1202                         cpu_relax();
1203                         continue;
1204                 }
1205
1206                 /*
1207                  * It's not enough that it's not actively running,
1208                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1209                  * preempted!
1210                  *
1211                  * So if it was still runnable (but just not actively
1212                  * running right now), it's preempted, and we should
1213                  * yield - it could be a while.
1214                  */
1215                 if (unlikely(on_rq)) {
1216                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1217
1218                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1219                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1220                         continue;
1221                 }
1222
1223                 /*
1224                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1225                  * runnable, which means that it will never become
1226                  * running in the future either. We're all done!
1227                  */
1228                 break;
1229         }
1230
1231         return ncsw;
1232 }
1233
1234 /***
1235  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1236  * @p: the to-be-kicked thread
1237  *
1238  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1239  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1240  *
1241  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1242  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1243  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1244  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1245  * achieved as well.
1246  */
1247 void kick_process(struct task_struct *p)
1248 {
1249         int cpu;
1250
1251         preempt_disable();
1252         cpu = task_cpu(p);
1253         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1254                 smp_send_reschedule(cpu);
1255         preempt_enable();
1256 }
1257 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1258 #endif /* CONFIG_SMP */
1259
1260 #ifdef CONFIG_SMP
1261 /*
1262  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1263  */
1264 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1265 {
1266         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1267         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1268         int dest_cpu;
1269
1270         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1271         for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1272                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1273                         continue;
1274                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1275                         continue;
1276                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1277                         return dest_cpu;
1278         }
1279
1280         for (;;) {
1281                 /* Any allowed, online CPU? */
1282                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1283                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1284                                 continue;
1285                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1286                                 continue;
1287                         goto out;
1288                 }
1289
1290                 switch (state) {
1291                 case cpuset:
1292                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1293                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1294                         state = possible;
1295                         break;
1296
1297                 case possible:
1298                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1299                         state = fail;
1300                         break;
1301
1302                 case fail:
1303                         BUG();
1304                         break;
1305                 }
1306         }
1307
1308 out:
1309         if (state != cpuset) {
1310                 /*
1311                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1312                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1313                  * leave kernel.
1314                  */
1315                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1316                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1317                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1318                 }
1319         }
1320
1321         return dest_cpu;
1322 }
1323
1324 /*
1325  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1326  */
1327 static inline
1328 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1329 {
1330         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1331
1332         /*
1333          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1334          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1335          * cpu.
1336          *
1337          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1338          *
1339          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1340          *   not worry about this generic constraint ]
1341          */
1342         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1343                      !cpu_online(cpu)))
1344                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1345
1346         return cpu;
1347 }
1348
1349 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1350 {
1351         s64 diff = sample - *avg;
1352         *avg += diff >> 3;
1353 }
1354 #endif
1355
1356 static void
1357 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1358 {
1359 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1360         struct rq *rq = this_rq();
1361
1362 #ifdef CONFIG_SMP
1363         int this_cpu = smp_processor_id();
1364
1365         if (cpu == this_cpu) {
1366                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1367                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1368         } else {
1369                 struct sched_domain *sd;
1370
1371                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1372                 rcu_read_lock();
1373                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1374                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1375                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1376                                 break;
1377                         }
1378                 }
1379                 rcu_read_unlock();
1380         }
1381
1382         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1383                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1384
1385 #endif /* CONFIG_SMP */
1386
1387         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1388         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1389
1390         if (wake_flags & WF_SYNC)
1391                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1392
1393 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1394 }
1395
1396 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1397 {
1398         activate_task(rq, p, en_flags);
1399         p->on_rq = 1;
1400
1401         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1402         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1403                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1408  */
1409 static void
1410 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1411 {
1412         trace_sched_wakeup(p, true);
1413         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1414
1415         p->state = TASK_RUNNING;
1416 #ifdef CONFIG_SMP
1417         if (p->sched_class->task_woken)
1418                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1419
1420         if (rq->idle_stamp) {
1421                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1422                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1423
1424                 if (delta > max)
1425                         rq->avg_idle = max;
1426                 else
1427                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1428                 rq->idle_stamp = 0;
1429         }
1430 #endif
1431 }
1432
1433 static void
1434 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1435 {
1436 #ifdef CONFIG_SMP
1437         if (p->sched_contributes_to_load)
1438                 rq->nr_uninterruptible--;
1439 #endif
1440
1441         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1442         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1443 }
1444
1445 /*
1446  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1447  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1448  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1449  * the task is still ->on_rq.
1450  */
1451 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1452 {
1453         struct rq *rq;
1454         int ret = 0;
1455
1456         rq = __task_rq_lock(p);
1457         if (p->on_rq) {
1458                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1459                 ret = 1;
1460         }
1461         __task_rq_unlock(rq);
1462
1463         return ret;
1464 }
1465
1466 #ifdef CONFIG_SMP
1467 static void sched_ttwu_pending(void)
1468 {
1469         struct rq *rq = this_rq();
1470         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1471         struct task_struct *p;
1472
1473         raw_spin_lock(&rq->lock);
1474
1475         while (llist) {
1476                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1477                 llist = llist_next(llist);
1478                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1479         }
1480
1481         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1482 }
1483
1484 void scheduler_ipi(void)
1485 {
1486         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1487                 return;
1488
1489         /*
1490          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1491          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1492          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1493          * we do call them.
1494          *
1495          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1496          * properly.
1497          *
1498          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1499          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1500          * somewhat pessimize the simple resched case.
1501          */
1502         irq_enter();
1503         sched_ttwu_pending();
1504
1505         /*
1506          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1507          */
1508         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1509                 this_rq()->idle_balance = 1;
1510                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1511         }
1512         irq_exit();
1513 }
1514
1515 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1516 {
1517         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1518                 smp_send_reschedule(cpu);
1519 }
1520
1521 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1522 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1523 {
1524         struct rq *rq;
1525         int ret = 0;
1526
1527         rq = __task_rq_lock(p);
1528         if (p->on_cpu) {
1529                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1530                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1531                 ret = 1;
1532         }
1533         __task_rq_unlock(rq);
1534
1535         return ret;
1536
1537 }
1538 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1539
1540 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1541 {
1542         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1543 }
1544 #endif /* CONFIG_SMP */
1545
1546 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1547 {
1548         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1549
1550 #if defined(CONFIG_SMP)
1551         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1552                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1553                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1554                 return;
1555         }
1556 #endif
1557
1558         raw_spin_lock(&rq->lock);
1559         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1560         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1561 }
1562
1563 /**
1564  * try_to_wake_up - wake up a thread
1565  * @p: the thread to be awakened
1566  * @state: the mask of task states that can be woken
1567  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1568  *
1569  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1570  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1571  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1572  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1573  * runnable without the overhead of this.
1574  *
1575  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1576  * or @state didn't match @p's state.
1577  */
1578 static int
1579 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1580 {
1581         unsigned long flags;
1582         int cpu, success = 0;
1583
1584         smp_wmb();
1585         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1586         if (!(p->state & state))
1587                 goto out;
1588
1589         success = 1; /* we're going to change ->state */
1590         cpu = task_cpu(p);
1591
1592         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1593                 goto stat;
1594
1595 #ifdef CONFIG_SMP
1596         /*
1597          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1598          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1599          */
1600         while (p->on_cpu) {
1601 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1602                 /*
1603                  * In case the architecture enables interrupts in
1604                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1605                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1606                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1607                  * remote wakeup.
1608                  */
1609                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1610                         goto stat;
1611 #else
1612                 cpu_relax();
1613 #endif
1614         }
1615         /*
1616          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1617          */
1618         smp_rmb();
1619
1620         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1621         p->state = TASK_WAKING;
1622
1623         if (p->sched_class->task_waking)
1624                 p->sched_class->task_waking(p);
1625
1626         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1627         if (task_cpu(p) != cpu) {
1628                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1629                 set_task_cpu(p, cpu);
1630         }
1631 #endif /* CONFIG_SMP */
1632
1633         ttwu_queue(p, cpu);
1634 stat:
1635         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1636 out:
1637         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1638
1639         return success;
1640 }
1641
1642 /**
1643  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1644  * @p: the thread to be awakened
1645  *
1646  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1647  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1648  * the current task.
1649  */
1650 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1651 {
1652         struct rq *rq = task_rq(p);
1653
1654         BUG_ON(rq != this_rq());
1655         BUG_ON(p == current);
1656         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1657
1658         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1659                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1660                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1661                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1662         }
1663
1664         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1665                 goto out;
1666
1667         if (!p->on_rq)
1668                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1669
1670         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1671         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1672 out:
1673         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1674 }
1675
1676 /**
1677  * wake_up_process - Wake up a specific process
1678  * @p: The process to be woken up.
1679  *
1680  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1681  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1682  * running.
1683  *
1684  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1685  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1686  */
1687 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1688 {
1689         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1692
1693 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1694 {
1695         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1700  * p is forked by current.
1701  *
1702  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1703  */
1704 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1705 {
1706         p->on_rq                        = 0;
1707
1708         p->se.on_rq                     = 0;
1709         p->se.exec_start                = 0;
1710         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1711         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1712         p->se.nr_migrations             = 0;
1713         p->se.vruntime                  = 0;
1714         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1715
1716 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1717         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1718 #endif
1719
1720         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1721
1722 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1723         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1724 #endif
1725 }
1726
1727 /*
1728  * fork()/clone()-time setup:
1729  */
1730 void sched_fork(struct task_struct *p)
1731 {
1732         unsigned long flags;
1733         int cpu = get_cpu();
1734
1735         __sched_fork(p);
1736         /*
1737          * We mark the process as running here. This guarantees that
1738          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1739          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1740          */
1741         p->state = TASK_RUNNING;
1742
1743         /*
1744          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1745          */
1746         p->prio = current->normal_prio;
1747
1748         /*
1749          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1750          */
1751         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1752                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1753                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1754                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1755                         p->rt_priority = 0;
1756                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1757                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1758
1759                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1760                 set_load_weight(p);
1761
1762                 /*
1763                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1764                  * fulfilled its duty:
1765                  */
1766                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1767         }
1768
1769         if (!rt_prio(p->prio))
1770                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1771
1772         if (p->sched_class->task_fork)
1773                 p->sched_class->task_fork(p);
1774
1775         /*
1776          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1777          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1778          * is ran before sched_fork().
1779          *
1780          * Silence PROVE_RCU.
1781          */
1782         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1783         set_task_cpu(p, cpu);
1784         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1785
1786 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1787         if (likely(sched_info_on()))
1788                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1789 #endif
1790 #if defined(CONFIG_SMP)
1791         p->on_cpu = 0;
1792 #endif
1793 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1794         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1795         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1796 #endif
1797 #ifdef CONFIG_SMP
1798         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1799 #endif
1800
1801         put_cpu();
1802 }
1803
1804 /*
1805  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1806  *
1807  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1808  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1809  * on the runqueue and wakes it.
1810  */
1811 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1812 {
1813         unsigned long flags;
1814         struct rq *rq;
1815
1816         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1817 #ifdef CONFIG_SMP
1818         /*
1819          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1820          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1821          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1822          */
1823         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1824 #endif
1825
1826         rq = __task_rq_lock(p);
1827         activate_task(rq, p, 0);
1828         p->on_rq = 1;
1829         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1830         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1831 #ifdef CONFIG_SMP
1832         if (p->sched_class->task_woken)
1833                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1834 #endif
1835         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1836 }
1837
1838 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1839
1840 /**
1841  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1842  * @notifier: notifier struct to register
1843  */
1844 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1845 {
1846         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1847 }
1848 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1849
1850 /**
1851  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1852  * @notifier: notifier struct to unregister
1853  *
1854  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1855  */
1856 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1857 {
1858         hlist_del(&notifier->link);
1859 }
1860 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1861
1862 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1863 {
1864         struct preempt_notifier *notifier;
1865         struct hlist_node *node;
1866
1867         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1868                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1869 }
1870
1871 static void
1872 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1873                                  struct task_struct *next)
1874 {
1875         struct preempt_notifier *notifier;
1876         struct hlist_node *node;
1877
1878         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1879                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1880 }
1881
1882 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1883
1884 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1885 {
1886 }
1887
1888 static void
1889 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1890                                  struct task_struct *next)
1891 {
1892 }
1893
1894 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1895
1896 /**
1897  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1898  * @rq: the runqueue preparing to switch
1899  * @prev: the current task that is being switched out
1900  * @next: the task we are going to switch to.
1901  *
1902  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1903  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1904  * switch.
1905  *
1906  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1907  * hooks.
1908  */
1909 static inline void
1910 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1911                     struct task_struct *next)
1912 {
1913         trace_sched_switch(prev, next);
1914         sched_info_switch(prev, next);
1915         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1916         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1917         prepare_lock_switch(rq, next);
1918         prepare_arch_switch(next);
1919 }
1920
1921 /**
1922  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1923  * @rq: runqueue associated with task-switch
1924  * @prev: the thread we just switched away from.
1925  *
1926  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1927  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1928  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1929  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1930  *
1931  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1932  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1933  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1934  * details.)
1935  */
1936 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1937         __releases(rq->lock)
1938 {
1939         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1940         long prev_state;
1941
1942         rq->prev_mm = NULL;
1943
1944         /*
1945          * A task struct has one reference for the use as "current".
1946          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1947          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1948          * the scheduled task must drop that reference.
1949          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1950          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1951          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1952          * be dropped twice.
1953          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1954          */
1955         prev_state = prev->state;
1956         finish_arch_switch(prev);
1957 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1958         local_irq_disable();
1959 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1960         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1961 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1962         local_irq_enable();
1963 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1964         finish_lock_switch(rq, prev);
1965         finish_arch_post_lock_switch();
1966
1967         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1968         if (mm)
1969                 mmdrop(mm);
1970         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1971                 /*
1972                  * Remove function-return probe instances associated with this
1973                  * task and put them back on the free list.
1974                  */
1975                 kprobe_flush_task(prev);
1976                 put_task_struct(prev);
1977         }
1978 }
1979
1980 #ifdef CONFIG_SMP
1981
1982 /* assumes rq->lock is held */
1983 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1984 {
1985         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1986                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1987 }
1988
1989 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1990 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1991 {
1992         if (rq->post_schedule) {
1993                 unsigned long flags;
1994
1995                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1996                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1997                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1998                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1999
2000                 rq->post_schedule = 0;
2001         }
2002 }
2003
2004 #else
2005
2006 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2007 {
2008 }
2009
2010 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2011 {
2012 }
2013
2014 #endif
2015
2016 /**
2017  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2018  * @prev: the thread we just switched away from.
2019  */
2020 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2021         __releases(rq->lock)
2022 {
2023         struct rq *rq = this_rq();
2024
2025         finish_task_switch(rq, prev);
2026
2027         /*
2028          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2029          * task_switch?
2030          */
2031         post_schedule(rq);
2032
2033 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2034         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2035         preempt_enable();
2036 #endif
2037         if (current->set_child_tid)
2038                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2039 }
2040
2041 /*
2042  * context_switch - switch to the new MM and the new
2043  * thread's register state.
2044  */
2045 static inline void
2046 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2047                struct task_struct *next)
2048 {
2049         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2050
2051         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2052
2053         mm = next->mm;
2054         oldmm = prev->active_mm;
2055         /*
2056          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2057          * combine the page table reload and the switch backend into
2058          * one hypercall.
2059          */
2060         arch_start_context_switch(prev);
2061
2062         if (!mm) {
2063                 next->active_mm = oldmm;
2064                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2065                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2066         } else
2067                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2068
2069         if (!prev->mm) {
2070                 prev->active_mm = NULL;
2071                 rq->prev_mm = oldmm;
2072         }
2073         /*
2074          * Since the runqueue lock will be released by the next
2075          * task (which is an invalid locking op but in the case
2076          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2077          * do an early lockdep release here:
2078          */
2079 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2080         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2081 #endif
2082
2083         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2084         rcu_switch(prev, next);
2085         switch_to(prev, next, prev);
2086
2087         barrier();
2088         /*
2089          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2090          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2091          * frame will be invalid.
2092          */
2093         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2094 }
2095
2096 /*
2097  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2098  *
2099  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2100  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2101  * number of context switches performed since bootup.
2102  */
2103 unsigned long nr_running(void)
2104 {
2105         unsigned long i, sum = 0;
2106
2107         for_each_online_cpu(i)
2108                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2109
2110         return sum;
2111 }
2112
2113 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2114 {
2115         unsigned long i, sum = 0;
2116
2117         for_each_possible_cpu(i)
2118                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2119
2120         /*
2121          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2122          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2123          */
2124         if (unlikely((long)sum < 0))
2125                 sum = 0;
2126
2127         return sum;
2128 }
2129
2130 unsigned long long nr_context_switches(void)
2131 {
2132         int i;
2133         unsigned long long sum = 0;
2134
2135         for_each_possible_cpu(i)
2136                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2137
2138         return sum;
2139 }
2140
2141 unsigned long nr_iowait(void)
2142 {
2143         unsigned long i, sum = 0;
2144
2145         for_each_possible_cpu(i)
2146                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2147
2148         return sum;
2149 }
2150
2151 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2152 {
2153         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2154         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2155 }
2156
2157 unsigned long this_cpu_load(void)
2158 {
2159         struct rq *this = this_rq();
2160         return this->cpu_load[0];
2161 }
2162
2163
2164 /*
2165  * Global load-average calculations
2166  *
2167  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
2168  * in order to minimize overhead.
2169  *
2170  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
2171  * nr_uninterruptible.
2172  *
2173  * Once every LOAD_FREQ:
2174  *
2175  *   nr_active = 0;
2176  *   for_each_possible_cpu(cpu)
2177  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
2178  *
2179  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
2180  *
2181  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2182  *
2183  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2184  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2185  *    to calculating nr_active.
2186  *
2187  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2188  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2189  *
2190  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2191  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2192  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2193  *
2194  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2195  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2196  *    cpu to have completed this task.
2197  *
2198  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2199  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2200  *
2201  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2202  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2203  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2204  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2205  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2206  *    all cpus yields the correct result.
2207  *
2208  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2209  */
2210
2211 /* Variables and functions for calc_load */
2212 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2213 static unsigned long calc_load_update;
2214 unsigned long avenrun[3];
2215 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2216
2217 /**
2218  * get_avenrun - get the load average array
2219  * @loads:      pointer to dest load array
2220  * @offset:     offset to add
2221  * @shift:      shift count to shift the result left
2222  *
2223  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2224  */
2225 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2226 {
2227         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2228         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2229         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2230 }
2231
2232 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2233 {
2234         long nr_active, delta = 0;
2235
2236         nr_active = this_rq->nr_running;
2237         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2238
2239         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2240                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2241                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2242         }
2243
2244         return delta;
2245 }
2246
2247 /*
2248  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2249  */
2250 static unsigned long
2251 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2252 {
2253         load *= exp;
2254         load += active * (FIXED_1 - exp);
2255         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2256         return load >> FSHIFT;
2257 }
2258
2259 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2260 /*
2261  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2262  *
2263  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2264  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2265  * NO_HZ.
2266  *
2267  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2268  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2269  * when we read the global state.
2270  *
2271  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2272  *
2273  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2274  *    contribution, causing under-accounting.
2275  *
2276  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2277  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2278  *
2279  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2280  *
2281  *        0s            5s            10s           15s
2282  *          +10           +10           +10           +10
2283  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2284  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2285  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2286  *
2287  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2288  *    accumlating the new one.
2289  *
2290  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2291  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2292  *    busy state.
2293  *
2294  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2295  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2296  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2297  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2298  *    LOAD_FREQ intervals.
2299  *
2300  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2301  */
2302 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2303 static int calc_load_idx;
2304
2305 static inline int calc_load_write_idx(void)
2306 {
2307         int idx = calc_load_idx;
2308
2309         /*
2310          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2311          * need to observe the new update time.
2312          */
2313         smp_rmb();
2314
2315         /*
2316          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2317          * next idle-delta.
2318          */
2319         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2320                 idx++;
2321
2322         return idx & 1;
2323 }
2324
2325 static inline int calc_load_read_idx(void)
2326 {
2327         return calc_load_idx & 1;
2328 }
2329
2330 void calc_load_enter_idle(void)
2331 {
2332         struct rq *this_rq = this_rq();
2333         long delta;
2334
2335         /*
2336          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2337          * into the pending idle delta.
2338          */
2339         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2340         if (delta) {
2341                 int idx = calc_load_write_idx();
2342                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2343         }
2344 }
2345
2346 void calc_load_exit_idle(void)
2347 {
2348         struct rq *this_rq = this_rq();
2349
2350         /*
2351          * If we're still before the sample window, we're done.
2352          */
2353         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2354                 return;
2355
2356         /*
2357          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2358          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2359          * sync up for the next window.
2360          */
2361         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2362         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2363                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2364 }
2365
2366 static long calc_load_fold_idle(void)
2367 {
2368         int idx = calc_load_read_idx();
2369         long delta = 0;
2370
2371         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2372                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2373
2374         return delta;
2375 }
2376
2377 /**
2378  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2379  *
2380  * @x:         base of the power
2381  * @frac_bits: fractional bits of @x
2382  * @n:         power to raise @x to.
2383  *
2384  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2385  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2386  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2387  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2388  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2389  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2390  * vector.
2391  */
2392 static unsigned long
2393 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2394 {
2395         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2396
2397         if (n) for (;;) {
2398                 if (n & 1) {
2399                         result *= x;
2400                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2401                         result >>= frac_bits;
2402                 }
2403                 n >>= 1;
2404                 if (!n)
2405                         break;
2406                 x *= x;
2407                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2408                 x >>= frac_bits;
2409         }
2410
2411         return result;
2412 }
2413
2414 /*
2415  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2416  *
2417  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2418  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2419  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2420  *
2421  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2422  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2423  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2424  *
2425  *  ...
2426  *
2427  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2428  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2429  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2430  *
2431  * [1] application of the geometric series:
2432  *
2433  *              n         1 - x^(n+1)
2434  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2435  *             i=0          1 - x
2436  */
2437 static unsigned long
2438 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2439             unsigned long active, unsigned int n)
2440 {
2441
2442         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2443 }
2444
2445 /*
2446  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2447  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2448  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2449  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2450  *
2451  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2452  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2453  */
2454 static void calc_global_nohz(void)
2455 {
2456         long delta, active, n;
2457
2458         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2459                 /*
2460                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2461                  */
2462                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2463                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2464
2465                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2466                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2467
2468                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2469                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2470                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2471
2472                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2473         }
2474
2475         /*
2476          * Flip the idle index...
2477          *
2478          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2479          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2480          * index, this avoids a double flip messing things up.
2481          */
2482         smp_wmb();
2483         calc_load_idx++;
2484 }
2485 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2486
2487 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2488 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2489
2490 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2491
2492 /*
2493  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2494  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2495  */
2496 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2497 {
2498         long active, delta;
2499
2500         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2501                 return;
2502
2503         /*
2504          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2505          */
2506         delta = calc_load_fold_idle();
2507         if (delta)
2508                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2509
2510         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2511         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2512
2513         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2514         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2515         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2516
2517         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2518
2519         /*
2520          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2521          */
2522         calc_global_nohz();
2523 }
2524
2525 /*
2526  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2527  * active count.
2528  */
2529 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2530 {
2531         long delta;
2532
2533         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2534                 return;
2535
2536         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2537         if (delta)
2538                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2539
2540         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2541 }
2542
2543 /*
2544  * End of global load-average stuff
2545  */
2546
2547 /*
2548  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2549  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2550  *
2551  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2552  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2553  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2554  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2555  *
2556  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2557  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2558  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2559  *
2560  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2561  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2562  * particular idx is approximated to be zero.
2563  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2564  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2565  * based on 128 point scale.
2566  * Example:
2567  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2568  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2569  *
2570  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2571  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2572  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2573  */
2574 #define DEGRADE_SHIFT           7
2575 static const unsigned char
2576                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2577 static const unsigned char
2578                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2579                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2580                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2581                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2582                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2583                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2584
2585 /*
2586  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2587  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2588  * adding any new load.
2589  */
2590 static unsigned long
2591 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2592 {
2593         int j = 0;
2594
2595         if (!missed_updates)
2596                 return load;
2597
2598         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2599                 return 0;
2600
2601         if (idx == 1)
2602                 return load >> missed_updates;
2603
2604         while (missed_updates) {
2605                 if (missed_updates % 2)
2606                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2607
2608                 missed_updates >>= 1;
2609                 j++;
2610         }
2611         return load;
2612 }
2613
2614 /*
2615  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2616  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2617  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2618  */
2619 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2620                               unsigned long pending_updates)
2621 {
2622         int i, scale;
2623
2624         this_rq->nr_load_updates++;
2625
2626         /* Update our load: */
2627         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2628         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2629                 unsigned long old_load, new_load;
2630
2631                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2632
2633                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2634                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2635                 new_load = this_load;
2636                 /*
2637                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2638                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2639                  * example.
2640                  */
2641                 if (new_load > old_load)
2642                         new_load += scale - 1;
2643
2644                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2645         }
2646
2647         sched_avg_update(this_rq);
2648 }
2649
2650 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2651 /*
2652  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2653  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2654  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2655  *
2656  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2657  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2658  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2659  * (tick_nohz_idle_exit).
2660  *
2661  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2662  */
2663
2664 /*
2665  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2666  * idle balance.
2667  */
2668 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2669 {
2670         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2671         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2672         unsigned long pending_updates;
2673
2674         /*
2675          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2676          */
2677         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2678                 return;
2679
2680         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2681         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2682
2683         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2684 }
2685
2686 /*
2687  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2688  */
2689 void update_cpu_load_nohz(void)
2690 {
2691         struct rq *this_rq = this_rq();
2692         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2693         unsigned long pending_updates;
2694
2695         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2696                 return;
2697
2698         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2699         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2700         if (pending_updates) {
2701                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2702                 /*
2703                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2704                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2705                  */
2706                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2707         }
2708         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2709 }
2710 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2711
2712 /*
2713  * Called from scheduler_tick()
2714  */
2715 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2716 {
2717         /*
2718          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2719          */
2720         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2721         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2722
2723         calc_load_account_active(this_rq);
2724 }
2725
2726 #ifdef CONFIG_SMP
2727
2728 /*
2729  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2730  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2731  */
2732 void sched_exec(void)
2733 {
2734         struct task_struct *p = current;
2735         unsigned long flags;
2736         int dest_cpu;
2737
2738         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2739         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2740         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2741                 goto unlock;
2742
2743         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2744                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2745
2746                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2747                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2748                 return;
2749         }
2750 unlock:
2751         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2752 }
2753
2754 #endif
2755
2756 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2757 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2758
2759 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2760 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2761
2762 /*
2763  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2764  * @p in case that task is currently running.
2765  *
2766  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2767  */
2768 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2769 {
2770         u64 ns = 0;
2771
2772         if (task_current(rq, p)) {
2773                 update_rq_clock(rq);
2774                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2775                 if ((s64)ns < 0)
2776                         ns = 0;
2777         }
2778
2779         return ns;
2780 }
2781
2782 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2783 {
2784         unsigned long flags;
2785         struct rq *rq;
2786         u64 ns = 0;
2787
2788         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2789         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2790         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2791
2792         return ns;
2793 }
2794
2795 /*
2796  * Return accounted runtime for the task.
2797  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2798  * pending runtime that have not been accounted yet.
2799  */
2800 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2801 {
2802         unsigned long flags;
2803         struct rq *rq;
2804         u64 ns = 0;
2805
2806         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2807         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2808         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2809
2810         return ns;
2811 }
2812
2813 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2814 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2815 struct cpuacct root_cpuacct;
2816 #endif
2817
2818 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2819                                             u64 tmp)
2820 {
2821 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2822         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2823         struct cpuacct *ca;
2824 #endif
2825         /*
2826          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2827          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2828          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2829          *
2830          */
2831         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2832
2833 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2834         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2835                 return;
2836
2837         rcu_read_lock();
2838         ca = task_ca(p);
2839         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2840                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2841                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2842                 ca = parent_ca(ca);
2843         }
2844         rcu_read_unlock();
2845 #endif
2846 }
2847
2848
2849 /*
2850  * Account user cpu time to a process.
2851  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2852  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2853  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2854  */
2855 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2856                        cputime_t cputime_scaled)
2857 {
2858         int index;
2859
2860         /* Add user time to process. */
2861         p->utime += cputime;
2862         p->utimescaled += cputime_scaled;
2863         account_group_user_time(p, cputime);
2864
2865         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2866
2867         /* Add user time to cpustat. */
2868         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2869
2870         /* Account for user time used */
2871         acct_update_integrals(p);
2872 }
2873
2874 /*
2875  * Account guest cpu time to a process.
2876  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2877  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2878  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2879  */
2880 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2881                                cputime_t cputime_scaled)
2882 {
2883         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2884
2885         /* Add guest time to process. */
2886         p->utime += cputime;
2887         p->utimescaled += cputime_scaled;
2888         account_group_user_time(p, cputime);
2889         p->gtime += cputime;
2890
2891         /* Add guest time to cpustat. */
2892         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2893                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
2894                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
2895         } else {
2896                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
2897                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
2898         }
2899 }
2900
2901 /*
2902  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2903  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2904  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2905  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2906  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2907  */
2908 static inline
2909 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2910                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2911 {
2912         /* Add system time to process. */
2913         p->stime += cputime;
2914         p->stimescaled += cputime_scaled;
2915         account_group_system_time(p, cputime);
2916
2917         /* Add system time to cpustat. */
2918         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2919
2920         /* Account for system time used */
2921         acct_update_integrals(p);
2922 }
2923
2924 /*
2925  * Account system cpu time to a process.
2926  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2927  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2928  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2929  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2930  */
2931 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2932                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2933 {
2934         int index;
2935
2936         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2937                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2938                 return;
2939         }
2940
2941         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2942                 index = CPUTIME_IRQ;
2943         else if (in_serving_softirq())
2944                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2945         else
2946                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2947
2948         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2949 }
2950
2951 /*
2952  * Account for involuntary wait time.
2953  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2954  */
2955 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2956 {
2957         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2958
2959         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
2960 }
2961
2962 /*
2963  * Account for idle time.
2964  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2965  */
2966 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2967 {
2968         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2969         struct rq *rq = this_rq();
2970
2971         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2972                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2973         else
2974                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2975 }
2976
2977 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2978 {
2979 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2980         if (static_key_false(&paravirt_steal_enabled)) {
2981                 u64 steal, st = 0;
2982
2983                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2984                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2985
2986                 st = steal_ticks(steal);
2987                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2988
2989                 account_steal_time(st);
2990                 return st;
2991         }
2992 #endif
2993         return false;
2994 }
2995
2996 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2997
2998 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2999 /*
3000  * Account a tick to a process and cpustat
3001  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3002  * @user_tick: is the tick from userspace
3003  * @rq: the pointer to rq
3004  *
3005  * Tick demultiplexing follows the order
3006  * - pending hardirq update
3007  * - pending softirq update
3008  * - user_time
3009  * - idle_time
3010  * - system time
3011  *   - check for guest_time
3012  *   - else account as system_time
3013  *
3014  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3015  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3016  * opportunity to update it solely in system time.
3017  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3018  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3019  */
3020 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3021                                                 struct rq *rq)
3022 {
3023         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3024         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
3025
3026         if (steal_account_process_tick())
3027                 return;
3028
3029         if (irqtime_account_hi_update()) {
3030                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
3031         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3032                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
3033         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3034                 /*
3035                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3036                  * So, we have to handle it separately here.
3037                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3038                  */
3039                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3040                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
3041         } else if (user_tick) {
3042                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3043         } else if (p == rq->idle) {
3044                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3045         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3046                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3047         } else {
3048                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3049                                         CPUTIME_SYSTEM);
3050         }
3051 }
3052
3053 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3054 {
3055         int i;
3056         struct rq *rq = this_rq();
3057
3058         for (i = 0; i < ticks; i++)
3059                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3060 }
3061 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3062 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3063 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3064                                                 struct rq *rq) {}
3065 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3066
3067 /*
3068  * Account a single tick of cpu time.
3069  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3070  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3071  */
3072 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3073 {
3074         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3075         struct rq *rq = this_rq();
3076
3077         if (sched_clock_irqtime) {
3078                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3079                 return;
3080         }
3081
3082         if (steal_account_process_tick())
3083                 return;
3084
3085         if (user_tick)
3086                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3087         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3088                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3089                                     one_jiffy_scaled);
3090         else
3091                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3092 }
3093
3094 /*
3095  * Account multiple ticks of steal time.
3096  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3097  * @ticks: number of stolen ticks
3098  */
3099 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3100 {
3101         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3102 }
3103
3104 /*
3105  * Account multiple ticks of idle time.
3106  * @ticks: number of stolen ticks
3107  */
3108 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3109 {
3110
3111         if (sched_clock_irqtime) {
3112                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3113                 return;
3114         }
3115
3116         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3117 }
3118
3119 #endif
3120
3121 /*
3122  * Use precise platform statistics if available:
3123  */
3124 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3125 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3126 {
3127         *ut = p->utime;
3128         *st = p->stime;
3129 }
3130
3131 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3132 {
3133         struct task_cputime cputime;
3134
3135         thread_group_cputime(p, &cputime);
3136
3137         *ut = cputime.utime;
3138         *st = cputime.stime;
3139 }
3140 #else
3141
3142 #ifndef nsecs_to_cputime
3143 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3144 #endif
3145
3146 static cputime_t scale_utime(cputime_t utime, cputime_t rtime, cputime_t total)
3147 {
3148         u64 temp = (__force u64) rtime;
3149
3150         temp *= (__force u64) utime;
3151
3152         if (sizeof(cputime_t) == 4)
3153                 temp = div_u64(temp, (__force u32) total);
3154         else
3155                 temp = div64_u64(temp, (__force u64) total);
3156
3157         return (__force cputime_t) temp;
3158 }
3159
3160 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3161 {
3162         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
3163
3164         /*
3165          * Use CFS's precise accounting:
3166          */
3167         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3168
3169         if (total)
3170                 utime = scale_utime(utime, rtime, total);
3171         else
3172                 utime = rtime;
3173
3174         /*
3175          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3176          */
3177         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3178         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
3179
3180         *ut = p->prev_utime;
3181         *st = p->prev_stime;
3182 }
3183
3184 /*
3185  * Must be called with siglock held.
3186  */
3187 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3188 {
3189         struct signal_struct *sig = p->signal;
3190         struct task_cputime cputime;
3191         cputime_t rtime, utime, total;
3192
3193         thread_group_cputime(p, &cputime);
3194
3195         total = cputime.utime + cputime.stime;
3196         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3197
3198         if (total)
3199                 utime = scale_utime(cputime.utime, rtime, total);
3200         else
3201                 utime = rtime;
3202
3203         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3204         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
3205
3206         *ut = sig->prev_utime;
3207         *st = sig->prev_stime;
3208 }
3209 #endif
3210
3211 /*
3212  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3213  * We call it with interrupts disabled.
3214  */
3215 void scheduler_tick(void)
3216 {
3217         int cpu = smp_processor_id();
3218         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3219         struct task_struct *curr = rq->curr;
3220
3221         sched_clock_tick();
3222
3223         raw_spin_lock(&rq->lock);
3224         update_rq_clock(rq);
3225         update_cpu_load_active(rq);
3226         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3227         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3228
3229         perf_event_task_tick();
3230
3231 #ifdef CONFIG_SMP
3232         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3233         trigger_load_balance(rq, cpu);
3234 #endif
3235 }
3236
3237 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3238 {
3239         if (in_lock_functions(addr)) {
3240                 addr = CALLER_ADDR2;
3241                 if (in_lock_functions(addr))
3242                         addr = CALLER_ADDR3;
3243         }
3244         return addr;
3245 }
3246
3247 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3248                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3249
3250 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3251 {
3252 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3253         /*
3254          * Underflow?
3255          */
3256         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3257                 return;
3258 #endif
3259         preempt_count() += val;
3260 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3261         /*
3262          * Spinlock count overflowing soon?
3263          */
3264         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3265                                 PREEMPT_MASK - 10);
3266 #endif
3267         if (preempt_count() == val)
3268                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3269 }
3270 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3271
3272 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3273 {
3274 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3275         /*
3276          * Underflow?
3277          */
3278         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3279                 return;
3280         /*
3281          * Is the spinlock portion underflowing?
3282          */
3283         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3284                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3285                 return;
3286 #endif
3287
3288         if (preempt_count() == val)
3289                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3290         preempt_count() -= val;
3291 }
3292 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3293
3294 #endif
3295
3296 /*
3297  * Print scheduling while atomic bug:
3298  */
3299 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3300 {
3301         if (oops_in_progress)
3302                 return;
3303
3304         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3305                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3306
3307         debug_show_held_locks(prev);
3308         print_modules();
3309         if (irqs_disabled())
3310                 print_irqtrace_events(prev);
3311         dump_stack();
3312         add_taint(TAINT_WARN);
3313 }
3314
3315 /*
3316  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3317  */
3318 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3319 {
3320         /*
3321          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3322          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3323          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3324          */
3325         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3326                 __schedule_bug(prev);
3327         rcu_sleep_check();
3328
3329         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3330
3331         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3332 }
3333
3334 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3335 {
3336         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3337                 update_rq_clock(rq);
3338         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3339 }
3340
3341 /*
3342  * Pick up the highest-prio task:
3343  */
3344 static inline struct task_struct *
3345 pick_next_task(struct rq *rq)
3346 {
3347         const struct sched_class *class;
3348         struct task_struct *p;
3349
3350         /*
3351          * Optimization: we know that if all tasks are in
3352          * the fair class we can call that function directly:
3353          */
3354         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3355                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3356                 if (likely(p))
3357                         return p;
3358         }
3359
3360         for_each_class(class) {
3361                 p = class->pick_next_task(rq);
3362                 if (p)
3363                         return p;
3364         }
3365
3366         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3367 }
3368
3369 /*
3370  * __schedule() is the main scheduler function.
3371  */
3372 static void __sched __schedule(void)
3373 {
3374         struct task_struct *prev, *next;
3375         unsigned long *switch_count;
3376         struct rq *rq;
3377         int cpu;
3378
3379 need_resched:
3380         preempt_disable();
3381         cpu = smp_processor_id();
3382         rq = cpu_rq(cpu);
3383         rcu_note_context_switch(cpu);
3384         prev = rq->curr;
3385
3386         schedule_debug(prev);
3387
3388         if (sched_feat(HRTICK))
3389                 hrtick_clear(rq);
3390
3391         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3392
3393         switch_count = &prev->nivcsw;
3394         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3395                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3396                         prev->state = TASK_RUNNING;
3397                 } else {
3398                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3399                         prev->on_rq = 0;
3400
3401                         /*
3402                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3403                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3404                          * concurrency.
3405                          */
3406                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3407                                 struct task_struct *to_wakeup;
3408
3409                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3410                                 if (to_wakeup)
3411                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3412                         }
3413                 }
3414                 switch_count = &prev->nvcsw;
3415         }
3416
3417         pre_schedule(rq, prev);
3418
3419         if (unlikely(!rq->nr_running))
3420                 idle_balance(cpu, rq);
3421
3422         put_prev_task(rq, prev);
3423         next = pick_next_task(rq);
3424         clear_tsk_need_resched(prev);
3425         rq->skip_clock_update = 0;
3426
3427         if (likely(prev != next)) {
3428                 rq->nr_switches++;
3429                 rq->curr = next;
3430                 ++*switch_count;
3431
3432                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3433                 /*
3434                  * The context switch have flipped the stack from under us
3435                  * and restored the local variables which were saved when
3436                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3437                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3438                  */
3439                 cpu = smp_processor_id();
3440                 rq = cpu_rq(cpu);
3441         } else
3442                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3443
3444         post_schedule(rq);
3445
3446         sched_preempt_enable_no_resched();
3447         if (need_resched())
3448                 goto need_resched;
3449 }
3450
3451 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3452 {
3453         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3454                 return;
3455         /*
3456          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3457          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3458          */
3459         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3460                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3461 }
3462
3463 asmlinkage void __sched schedule(void)
3464 {
3465         struct task_struct *tsk = current;
3466
3467         sched_submit_work(tsk);
3468         __schedule();
3469 }
3470 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3471
3472 /**
3473  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3474  *
3475  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3476  */
3477 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3478 {
3479         sched_preempt_enable_no_resched();
3480         schedule();
3481         preempt_disable();
3482 }
3483
3484 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3485
3486 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3487 {
3488         if (lock->owner != owner)
3489                 return false;
3490
3491         /*
3492          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3493          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3494          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3495          * ensures the memory stays valid.
3496          */
3497         barrier();
3498
3499         return owner->on_cpu;
3500 }
3501
3502 /*
3503  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3504  * access and not reliable.
3505  */
3506 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3507 {
3508         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3509                 return 0;
3510
3511         rcu_read_lock();
3512         while (owner_running(lock, owner)) {
3513                 if (need_resched())
3514                         break;
3515
3516                 arch_mutex_cpu_relax();
3517         }
3518         rcu_read_unlock();
3519
3520         /*
3521          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3522          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3523          * success only when lock->owner is NULL.
3524          */
3525         return lock->owner == NULL;
3526 }
3527 #endif
3528
3529 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3530 /*
3531  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3532  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3533  * occur there and call schedule directly.
3534  */
3535 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3536 {
3537         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3538
3539         /*
3540          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3541          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3542          */
3543         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3544                 return;
3545
3546         do {
3547                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3548                 __schedule();
3549                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3550
3551                 /*
3552                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3553                  * between schedule and now.
3554                  */
3555                 barrier();
3556         } while (need_resched());
3557 }
3558 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3559
3560 /*
3561  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3562  * off of irq context.
3563  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3564  * protect us against recursive calling from irq.
3565  */
3566 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3567 {
3568         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3569
3570         /* Catch callers which need to be fixed */
3571         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3572
3573         do {
3574                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3575                 local_irq_enable();
3576                 __schedule();
3577                 local_irq_disable();
3578                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3579
3580                 /*
3581                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3582                  * between schedule and now.
3583                  */
3584                 barrier();
3585         } while (need_resched());
3586 }
3587
3588 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3589
3590 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3591                           void *key)
3592 {
3593         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3594 }
3595 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3596
3597 /*
3598  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3599  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3600  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3601  *
3602  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3603  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3604  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3605  */
3606 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3607                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3608 {
3609         wait_queue_t *curr, *next;
3610
3611         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3612                 unsigned flags = curr->flags;
3613
3614                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3615                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3616                         break;
3617         }
3618 }
3619
3620 /**
3621  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3622  * @q: the waitqueue
3623  * @mode: which threads
3624  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3625  * @key: is directly passed to the wakeup function
3626  *
3627  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3628  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3629  */
3630 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3631                         int nr_exclusive, void *key)
3632 {
3633         unsigned long flags;
3634
3635         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3636         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3637         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3638 }
3639 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3640
3641 /*
3642  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3643  */
3644 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3645 {
3646         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3647 }
3648 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3649
3650 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3651 {
3652         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3653 }
3654 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3655
3656 /**
3657  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3658  * @q: the waitqueue
3659  * @mode: which threads
3660  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3661  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3662  *
3663  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3664  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3665  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3666  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3667  *
3668  * On UP it can prevent extra preemption.
3669  *
3670  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3671  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3672  */
3673 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3674                         int nr_exclusive, void *key)
3675 {
3676         unsigned long flags;
3677         int wake_flags = WF_SYNC;
3678
3679         if (unlikely(!q))
3680                 return;
3681
3682         if (unlikely(!nr_exclusive))
3683                 wake_flags = 0;
3684
3685         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3686         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3687         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3688 }
3689 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3690
3691 /*
3692  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3693  */
3694 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3695 {
3696         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3697 }
3698 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3699
3700 /**
3701  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3702  * @x:  holds the state of this particular completion
3703  *
3704  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3705  * awakened in the same order in which they were queued.
3706  *
3707  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3708  *
3709  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3710  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3711  */
3712 void complete(struct completion *x)
3713 {
3714         unsigned long flags;
3715
3716         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3717         x->done++;
3718         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3719         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3720 }
3721 EXPORT_SYMBOL(complete);
3722
3723 /**
3724  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3725  * @x:  holds the state of this particular completion
3726  *
3727  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3728  *
3729  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3730  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3731  */
3732 void complete_all(struct completion *x)
3733 {
3734         unsigned long flags;
3735
3736         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3737         x->done += UINT_MAX/2;
3738         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3739         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3740 }
3741 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3742
3743 static inline long __sched
3744 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3745 {
3746         if (!x->done) {
3747                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3748
3749                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3750                 do {
3751                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3752                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3753                                 break;
3754                         }
3755                         __set_current_state(state);
3756                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3757                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3758                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3759                 } while (!x->done && timeout);
3760                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3761                 if (!x->done)
3762                         return timeout;
3763         }
3764         x->done--;
3765         return timeout ?: 1;
3766 }
3767
3768 static long __sched
3769 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3770 {
3771         might_sleep();
3772
3773         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3774         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3775         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3776         return timeout;
3777 }
3778
3779 /**
3780  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3781  * @x:  holds the state of this particular completion
3782  *
3783  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3784  * interruptible and there is no timeout.
3785  *
3786  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3787  * and interrupt capability. Also see complete().
3788  */
3789 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3790 {
3791         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3792 }
3793 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3794
3795 /**
3796  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3797  * @x:  holds the state of this particular completion
3798  * @timeout:  timeout value in jiffies
3799  *
3800  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3801  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3802  * interruptible.
3803  *
3804  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3805  * jiffies left till timeout) if completed.
3806  */
3807 unsigned long __sched
3808 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3809 {
3810         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3811 }
3812 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3813
3814 /**
3815  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3816  * @x:  holds the state of this particular completion
3817  *
3818  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3819  * interruptible.
3820  *
3821  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3822  */
3823 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3824 {
3825         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3826         if (t == -ERESTARTSYS)
3827                 return t;
3828         return 0;
3829 }
3830 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3831
3832 /**
3833  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3834  * @x:  holds the state of this particular completion
3835  * @timeout:  timeout value in jiffies
3836  *
3837  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3838  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3839  *
3840  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3841  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3842  */
3843 long __sched
3844 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3845                                           unsigned long timeout)
3846 {
3847         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3848 }
3849 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3850
3851 /**
3852  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3853  * @x:  holds the state of this particular completion
3854  *
3855  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3856  * interrupted by a kill signal.
3857  *
3858  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3859  */
3860 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3861 {
3862         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3863         if (t == -ERESTARTSYS)
3864                 return t;
3865         return 0;
3866 }
3867 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3868
3869 /**
3870  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3871  * @x:  holds the state of this particular completion
3872  * @timeout:  timeout value in jiffies
3873  *
3874  * This waits for either a completion of a specific task to be
3875  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3876  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3877  *
3878  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3879  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3880  */
3881 long __sched
3882 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3883                                      unsigned long timeout)
3884 {
3885         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3886 }
3887 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3888
3889 /**
3890  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3891  *      @x:     completion structure
3892  *
3893  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3894  *               1 if a decrement succeeded.
3895  *
3896  *      If a completion is being used as a counting completion,
3897  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3898  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3899  *      is protecting is not available.
3900  */
3901 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3902 {
3903         unsigned long flags;
3904         int ret = 1;
3905
3906         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3907         if (!x->done)
3908                 ret = 0;
3909         else
3910                 x->done--;
3911         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3912         return ret;
3913 }
3914 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3915
3916 /**
3917  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3918  *      @x:     completion structure
3919  *
3920  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3921  *               1 if there are no waiters.
3922  *
3923  */
3924 bool completion_done(struct completion *x)
3925 {
3926         unsigned long flags;
3927         int ret = 1;
3928
3929         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3930         if (!x->done)
3931                 ret = 0;
3932         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3933         return ret;
3934 }
3935 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3936
3937 static long __sched
3938 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3939 {
3940         unsigned long flags;
3941         wait_queue_t wait;
3942
3943         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3944
3945         __set_current_state(state);
3946
3947         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3948         __add_wait_queue(q, &wait);
3949         spin_unlock(&q->lock);
3950         timeout = schedule_timeout(timeout);
3951         spin_lock_irq(&q->lock);
3952         __remove_wait_queue(q, &wait);
3953         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3954
3955         return timeout;
3956 }
3957
3958 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3959 {
3960         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3961 }
3962 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3963
3964 long __sched
3965 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3966 {
3967         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3968 }
3969 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3970
3971 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3972 {
3973         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3974 }
3975 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3976
3977 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3978 {
3979         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3980 }
3981 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3982
3983 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3984
3985 /*
3986  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3987  * @p: task
3988  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3989  *
3990  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3991  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3992  *
3993  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3994  */
3995 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3996 {
3997         int oldprio, on_rq, running;
3998         struct rq *rq;
3999         const struct sched_class *prev_class;
4000
4001         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4002
4003         rq = __task_rq_lock(p);
4004
4005         /*
4006          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
4007          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
4008          *
4009          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
4010          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
4011          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
4012          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
4013          * with interrupts disabled and will complete the lock
4014          * protected section without being interrupted. So there is no
4015          * real need to boost.
4016          */
4017         if (unlikely(p == rq->idle)) {
4018                 WARN_ON(p != rq->curr);
4019                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
4020                 goto out_unlock;
4021         }
4022
4023         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4024         oldprio = p->prio;
4025         prev_class = p->sched_class;
4026         on_rq = p->on_rq;
4027         running = task_current(rq, p);
4028         if (on_rq)
4029                 dequeue_task(rq, p, 0);
4030         if (running)
4031                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4032
4033         if (rt_prio(prio))
4034                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4035         else
4036                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4037
4038         p->prio = prio;
4039
4040         if (running)
4041                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4042         if (on_rq)
4043                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4044
4045         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4046 out_unlock:
4047         __task_rq_unlock(rq);
4048 }
4049 #endif
4050 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4051 {
4052         int old_prio, delta, on_rq;
4053         unsigned long flags;
4054         struct rq *rq;
4055
4056         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4057                 return;
4058         /*
4059          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4060          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4061          */
4062         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4063         /*
4064          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4065          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4066          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4067          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4068          */
4069         if (task_has_rt_policy(p)) {
4070                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4071                 goto out_unlock;
4072         }
4073         on_rq = p->on_rq;
4074         if (on_rq)
4075                 dequeue_task(rq, p, 0);
4076
4077         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4078         set_load_weight(p);
4079         old_prio = p->prio;
4080         p->prio = effective_prio(p);
4081         delta = p->prio - old_prio;
4082
4083         if (on_rq) {
4084                 enqueue_task(rq, p, 0);
4085                 /*
4086                  * If the task increased its priority or is running and
4087                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4088                  */
4089                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4090                         resched_task(rq->curr);
4091         }
4092 out_unlock:
4093         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4094 }
4095 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4096
4097 /*
4098  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4099  * @p: task
4100  * @nice: nice value
4101  */
4102 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4103 {
4104         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4105         int nice_rlim = 20 - nice;
4106
4107         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4108                 capable(CAP_SYS_NICE));
4109 }
4110
4111 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4112
4113 /*
4114  * sys_nice - change the priority of the current process.
4115  * @increment: priority increment
4116  *
4117  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4118  * does similar things.
4119  */
4120 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4121 {
4122         long nice, retval;
4123
4124         /*
4125          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4126          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4127          * and we have a single winner.
4128          */
4129         if (increment < -40)
4130                 increment = -40;
4131         if (increment > 40)
4132                 increment = 40;
4133
4134         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4135         if (nice < -20)
4136                 nice = -20;
4137         if (nice > 19)
4138                 nice = 19;
4139
4140         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4141                 return -EPERM;
4142
4143         retval = security_task_setnice(current, nice);
4144         if (retval)
4145                 return retval;
4146
4147         set_user_nice(current, nice);
4148         return 0;
4149 }
4150
4151 #endif
4152
4153 /**
4154  * task_prio - return the priority value of a given task.
4155  * @p: the task in question.
4156  *
4157  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4158  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4159  * around 0, value goes from -16 to +15.
4160  */
4161 int task_prio(const struct task_struct *p)
4162 {
4163         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4164 }
4165
4166 /**
4167  * task_nice - return the nice value of a given task.
4168  * @p: the task in question.
4169  */
4170 int task_nice(const struct task_struct *p)
4171 {
4172         return TASK_NICE(p);
4173 }
4174 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4175
4176 /**
4177  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4178  * @cpu: the processor in question.
4179  */
4180 int idle_cpu(int cpu)
4181 {
4182         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4183
4184         if (rq->curr != rq->idle)
4185                 return 0;
4186
4187         if (rq->nr_running)
4188                 return 0;
4189
4190 #ifdef CONFIG_SMP
4191         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
4192                 return 0;
4193 #endif
4194
4195         return 1;
4196 }
4197
4198 /**
4199  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4200  * @cpu: the processor in question.
4201  */
4202 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4203 {
4204         return cpu_rq(cpu)->idle;
4205 }
4206
4207 /**
4208  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4209  * @pid: the pid in question.
4210  */
4211 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4212 {
4213         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4214 }
4215
4216 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4217 static void
4218 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4219 {
4220         p->policy = policy;
4221         p->rt_priority = prio;
4222         p->normal_prio = normal_prio(p);
4223         /* we are holding p->pi_lock already */
4224         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4225         if (rt_prio(p->prio))
4226                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4227         else
4228                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4229         set_load_weight(p);
4230 }
4231
4232 /*
4233  * check the target process has a UID that matches the current process's
4234  */
4235 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4236 {
4237         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4238         bool match;
4239
4240         rcu_read_lock();
4241         pcred = __task_cred(p);
4242         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4243                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4244         rcu_read_unlock();
4245         return match;
4246 }
4247
4248 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4249                                 const struct sched_param *param, bool user)
4250 {
4251         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4252         unsigned long flags;
4253         const struct sched_class *prev_class;
4254         struct rq *rq;
4255         int reset_on_fork;
4256
4257         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4258         BUG_ON(in_interrupt());
4259 recheck:
4260         /* double check policy once rq lock held */
4261         if (policy < 0) {
4262                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4263                 policy = oldpolicy = p->policy;
4264         } else {
4265                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4266                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4267
4268                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4269                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4270                                 policy != SCHED_IDLE)
4271                         return -EINVAL;
4272         }
4273
4274         /*
4275          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4276          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4277          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4278          */
4279         if (param->sched_priority < 0 ||
4280             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4281             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4282                 return -EINVAL;
4283         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4284                 return -EINVAL;
4285
4286         /*
4287          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4288          */
4289         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4290                 if (rt_policy(policy)) {
4291                         unsigned long rlim_rtprio =
4292                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4293
4294                         /* can't set/change the rt policy */
4295                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4296                                 return -EPERM;
4297
4298                         /* can't increase priority */
4299                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4300                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4301                                 return -EPERM;
4302                 }
4303
4304                 /*
4305                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4306                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4307                  */
4308                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4309                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4310                                 return -EPERM;
4311                 }
4312
4313                 /* can't change other user's priorities */
4314                 if (!check_same_owner(p))
4315                         return -EPERM;
4316
4317                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4318                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4319                         return -EPERM;
4320         }
4321
4322         if (user) {
4323                 retval = security_task_setscheduler(p);
4324                 if (retval)
4325                         return retval;
4326         }
4327
4328         /*
4329          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4330          * changing the priority of the task:
4331          *
4332          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4333          * runqueue lock must be held.
4334          */
4335         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4336
4337         /*
4338          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4339          */
4340         if (p == rq->stop) {
4341                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4342                 return -EINVAL;
4343         }
4344
4345         /*
4346          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4347          */
4348         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4349                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4350                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4351                 return 0;
4352         }
4353
4354 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4355         if (user) {
4356                 /*
4357                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4358                  * assigned.
4359                  */
4360                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4361                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4362                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4363                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4364                         return -EPERM;
4365                 }
4366         }
4367 #endif
4368
4369         /* recheck policy now with rq lock held */
4370         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4371                 policy = oldpolicy = -1;
4372                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4373                 goto recheck;
4374         }
4375         on_rq = p->on_rq;
4376         running = task_current(rq, p);
4377         if (on_rq)
4378                 dequeue_task(rq, p, 0);
4379         if (running)
4380                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4381
4382         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4383
4384         oldprio = p->prio;
4385         prev_class = p->sched_class;
4386         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4387
4388         if (running)
4389                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4390         if (on_rq)
4391                 enqueue_task(rq, p, 0);
4392
4393         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4394         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4395
4396         rt_mutex_adjust_pi(p);
4397
4398         return 0;
4399 }
4400
4401 /**
4402  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4403  * @p: the task in question.
4404  * @policy: new policy.
4405  * @param: structure containing the new RT priority.
4406  *
4407  * NOTE that the task may be already dead.
4408  */
4409 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4410                        const struct sched_param *param)
4411 {
4412         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4413 }
4414 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4415
4416 /**
4417  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4418  * @p: the task in question.
4419  * @policy: new policy.
4420  * @param: structure containing the new RT priority.
4421  *
4422  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4423  * current context has permission.  For example, this is needed in
4424  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4425  * but our caller might not have that capability.
4426  */
4427 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4428                                const struct sched_param *param)
4429 {
4430         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4431 }
4432
4433 static int
4434 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4435 {
4436         struct sched_param lparam;
4437         struct task_struct *p;
4438         int retval;
4439
4440         if (!param || pid < 0)
4441                 return -EINVAL;
4442         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4443                 return -EFAULT;
4444
4445         rcu_read_lock();
4446         retval = -ESRCH;
4447         p = find_process_by_pid(pid);
4448         if (p != NULL)
4449                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4450         rcu_read_unlock();
4451
4452         return retval;
4453 }
4454
4455 /**
4456  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4457  * @pid: the pid in question.
4458  * @policy: new policy.
4459  * @param: structure containing the new RT priority.
4460  */
4461 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4462                 struct sched_param __user *, param)
4463 {
4464         /* negative values for policy are not valid */
4465         if (policy < 0)
4466                 return -EINVAL;
4467
4468         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4469 }
4470
4471 /**
4472  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4473  * @pid: the pid in question.
4474  * @param: structure containing the new RT priority.
4475  */
4476 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4477 {
4478         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4479 }
4480
4481 /**
4482  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4483  * @pid: the pid in question.
4484  */
4485 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4486 {
4487         struct task_struct *p;
4488         int retval;
4489
4490         if (pid < 0)
4491                 return -EINVAL;
4492
4493         retval = -ESRCH;
4494         rcu_read_lock();
4495         p = find_process_by_pid(pid);
4496         if (p) {
4497                 retval = security_task_getscheduler(p);
4498                 if (!retval)
4499                         retval = p->policy
4500                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4501         }
4502         rcu_read_unlock();
4503         return retval;
4504 }
4505
4506 /**
4507  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4508  * @pid: the pid in question.
4509  * @param: structure containing the RT priority.
4510  */
4511 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4512 {
4513         struct sched_param lp;
4514         struct task_struct *p;
4515         int retval;
4516
4517         if (!param || pid < 0)
4518                 return -EINVAL;
4519
4520         rcu_read_lock();
4521         p = find_process_by_pid(pid);
4522         retval = -ESRCH;
4523         if (!p)
4524                 goto out_unlock;
4525
4526         retval = security_task_getscheduler(p);
4527         if (retval)
4528                 goto out_unlock;
4529
4530         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4531         rcu_read_unlock();
4532
4533         /*
4534          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4535          */
4536         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4537
4538         return retval;
4539
4540 out_unlock:
4541         rcu_read_unlock();
4542         return retval;
4543 }
4544
4545 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4546 {
4547         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4548         struct task_struct *p;
4549         int retval;
4550
4551         get_online_cpus();
4552         rcu_read_lock();
4553
4554         p = find_process_by_pid(pid);
4555         if (!p) {
4556                 rcu_read_unlock();
4557                 put_online_cpus();
4558                 return -ESRCH;
4559         }
4560
4561         /* Prevent p going away */
4562         get_task_struct(p);
4563         rcu_read_unlock();
4564
4565         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4566                 retval = -ENOMEM;
4567                 goto out_put_task;
4568         }
4569         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4570                 retval = -ENOMEM;
4571                 goto out_free_cpus_allowed;
4572         }
4573         retval = -EPERM;
4574         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4575                 goto out_unlock;
4576
4577         retval = security_task_setscheduler(p);
4578         if (retval)
4579                 goto out_unlock;
4580
4581         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4582         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4583 again:
4584         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4585
4586         if (!retval) {
4587                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4588                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4589                         /*
4590                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4591                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4592                          * cpuset's cpus_allowed
4593                          */
4594                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4595                         goto again;
4596                 }
4597         }
4598 out_unlock:
4599         free_cpumask_var(new_mask);
4600 out_free_cpus_allowed:
4601         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4602 out_put_task:
4603         put_task_struct(p);
4604         put_online_cpus();
4605         return retval;
4606 }
4607
4608 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4609                              struct cpumask *new_mask)
4610 {
4611         if (len < cpumask_size())
4612                 cpumask_clear(new_mask);
4613         else if (len > cpumask_size())
4614                 len = cpumask_size();
4615
4616         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4617 }
4618
4619 /**
4620  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4621  * @pid: pid of the process
4622  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4623  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4624  */
4625 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4626                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4627 {
4628         cpumask_var_t new_mask;
4629         int retval;
4630
4631         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4632                 return -ENOMEM;
4633
4634         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4635         if (retval == 0)
4636                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4637         free_cpumask_var(new_mask);
4638         return retval;
4639 }
4640
4641 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4642 {
4643         struct task_struct *p;
4644         unsigned long flags;
4645         int retval;
4646
4647         get_online_cpus();
4648         rcu_read_lock();
4649
4650         retval = -ESRCH;
4651         p = find_process_by_pid(pid);
4652         if (!p)
4653                 goto out_unlock;
4654
4655         retval = security_task_getscheduler(p);
4656         if (retval)
4657                 goto out_unlock;
4658
4659         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4660         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4661         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4662
4663 out_unlock:
4664         rcu_read_unlock();
4665         put_online_cpus();
4666
4667         return retval;
4668 }
4669
4670 /**
4671  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4672  * @pid: pid of the process
4673  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4674  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4675  */
4676 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4677                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4678 {
4679         int ret;
4680         cpumask_var_t mask;
4681
4682         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4683                 return -EINVAL;
4684         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4685                 return -EINVAL;
4686
4687         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4688                 return -ENOMEM;
4689
4690         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4691         if (ret == 0) {
4692                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4693
4694                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4695                         ret = -EFAULT;
4696                 else
4697                         ret = retlen;
4698         }
4699         free_cpumask_var(mask);
4700
4701         return ret;
4702 }
4703
4704 /**
4705  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4706  *
4707  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4708  * other threads running on this CPU then this function will return.
4709  */
4710 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4711 {
4712         struct rq *rq = this_rq_lock();
4713
4714         schedstat_inc(rq, yld_count);
4715         current->sched_class->yield_task(rq);
4716
4717         /*
4718          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4719          * no need to preempt or enable interrupts:
4720          */
4721         __release(rq->lock);
4722         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4723         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4724         sched_preempt_enable_no_resched();
4725
4726         schedule();
4727
4728         return 0;
4729 }
4730
4731 static inline int should_resched(void)
4732 {
4733         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4734 }
4735
4736 static void __cond_resched(void)
4737 {
4738         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4739         __schedule();
4740         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4741 }
4742
4743 int __sched _cond_resched(void)
4744 {
4745         if (should_resched()) {
4746                 __cond_resched();
4747                 return 1;
4748         }
4749         return 0;
4750 }
4751 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4752
4753 /*
4754  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4755  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4756  *
4757  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4758  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4759  * spin_unlock(), once by hand).
4760  */
4761 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4762 {
4763         int resched = should_resched();
4764         int ret = 0;
4765
4766         lockdep_assert_held(lock);
4767
4768         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4769                 spin_unlock(lock);
4770                 if (resched)
4771                         __cond_resched();
4772                 else
4773                         cpu_relax();
4774                 ret = 1;
4775                 spin_lock(lock);
4776         }
4777         return ret;
4778 }
4779 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4780
4781 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4782 {
4783         BUG_ON(!in_softirq());
4784
4785         if (should_resched()) {
4786                 local_bh_enable();
4787                 __cond_resched();
4788                 local_bh_disable();
4789                 return 1;
4790         }
4791         return 0;
4792 }
4793 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4794
4795 /**
4796  * yield - yield the current processor to other threads.
4797  *
4798  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4799  *
4800  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4801  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4802  * it, its already broken.
4803  *
4804  * Typical broken usage is:
4805  *
4806  * while (!event)
4807  *      yield();
4808  *
4809  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4810  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4811  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4812  *
4813  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4814  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4815  * If you still want to use yield(), do not!
4816  */
4817 void __sched yield(void)
4818 {
4819         set_current_state(TASK_RUNNING);
4820         sys_sched_yield();
4821 }
4822 EXPORT_SYMBOL(yield);
4823
4824 /**
4825  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4826  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4827  * processor it's on.
4828  * @p: target task
4829  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4830  *
4831  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4832  * can't go away on us before we can do any checks.
4833  *
4834  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4835  */
4836 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4837 {
4838         struct task_struct *curr = current;
4839         struct rq *rq, *p_rq;
4840         unsigned long flags;
4841         bool yielded = 0;
4842
4843         local_irq_save(flags);
4844         rq = this_rq();
4845
4846 again:
4847         p_rq = task_rq(p);
4848         double_rq_lock(rq, p_rq);
4849         while (task_rq(p) != p_rq) {
4850                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4851                 goto again;
4852         }
4853
4854         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4855                 goto out;
4856
4857         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4858                 goto out;
4859
4860         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4861                 goto out;
4862
4863         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4864         if (yielded) {
4865                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4866                 /*
4867                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4868                  * fairness.
4869                  */
4870                 if (preempt && rq != p_rq)
4871                         resched_task(p_rq->curr);
4872         } else {
4873                 /*
4874                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4875                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4876                  * the next update.
4877                  */
4878                 rq->skip_clock_update = 0;
4879         }
4880
4881 out:
4882         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4883         local_irq_restore(flags);
4884
4885         if (yielded)
4886                 schedule();
4887
4888         return yielded;
4889 }
4890 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4891
4892 /*
4893  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4894  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4895  */
4896 void __sched io_schedule(void)
4897 {
4898         struct rq *rq = raw_rq();
4899
4900         delayacct_blkio_start();
4901         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4902         blk_flush_plug(current);
4903         current->in_iowait = 1;
4904         schedule();
4905         current->in_iowait = 0;
4906         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4907         delayacct_blkio_end();
4908 }
4909 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4910
4911 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4912 {
4913         struct rq *rq = raw_rq();
4914         long ret;
4915
4916         delayacct_blkio_start();
4917         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4918         blk_flush_plug(current);
4919         current->in_iowait = 1;
4920         ret = schedule_timeout(timeout);
4921         current->in_iowait = 0;
4922         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4923         delayacct_blkio_end();
4924         return ret;
4925 }
4926
4927 /**
4928  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4929  * @policy: scheduling class.
4930  *
4931  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4932  * by a given scheduling class.
4933  */
4934 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4935 {
4936         int ret = -EINVAL;
4937
4938         switch (policy) {
4939         case SCHED_FIFO:
4940         case SCHED_RR:
4941                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4942                 break;
4943         case SCHED_NORMAL:
4944         case SCHED_BATCH:
4945         case SCHED_IDLE:
4946                 ret = 0;
4947                 break;
4948         }
4949         return ret;
4950 }
4951
4952 /**
4953  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4954  * @policy: scheduling class.
4955  *
4956  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4957  * by a given scheduling class.
4958  */
4959 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4960 {
4961         int ret = -EINVAL;
4962
4963         switch (policy) {
4964         case SCHED_FIFO:
4965         case SCHED_RR:
4966                 ret = 1;
4967                 break;
4968         case SCHED_NORMAL:
4969         case SCHED_BATCH:
4970         case SCHED_IDLE:
4971                 ret = 0;
4972         }
4973         return ret;
4974 }
4975
4976 /**
4977  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4978  * @pid: pid of the process.
4979  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4980  *
4981  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4982  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4983  */
4984 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4985                 struct timespec __user *, interval)
4986 {
4987         struct task_struct *p;
4988         unsigned int time_slice;
4989         unsigned long flags;
4990         struct rq *rq;
4991         int retval;
4992         struct timespec t;
4993
4994         if (pid < 0)
4995                 return -EINVAL;
4996
4997         retval = -ESRCH;
4998         rcu_read_lock();
4999         p = find_process_by_pid(pid);
5000         if (!p)
5001                 goto out_unlock;
5002
5003         retval = security_task_getscheduler(p);
5004         if (retval)
5005                 goto out_unlock;
5006
5007         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5008         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5009         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5010
5011         rcu_read_unlock();
5012         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5013         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5014         return retval;
5015
5016 out_unlock:
5017         rcu_read_unlock();
5018         return retval;
5019 }
5020
5021 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5022
5023 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5024 {
5025         unsigned long free = 0;
5026         unsigned state;
5027
5028         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5029         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5030                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5031 #if BITS_PER_LONG == 32
5032         if (state == TASK_RUNNING)
5033                 printk(KERN_CONT " running  ");
5034         else
5035                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5036 #else
5037         if (state == TASK_RUNNING)
5038                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5039         else
5040                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5041 #endif
5042 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5043         free = stack_not_used(p);
5044 #endif
5045         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5046                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
5047                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5048
5049         show_stack(p, NULL);
5050 }
5051
5052 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5053 {
5054         struct task_struct *g, *p;
5055
5056 #if BITS_PER_LONG == 32
5057         printk(KERN_INFO
5058                 "  task                PC stack   pid father\n");
5059 #else
5060         printk(KERN_INFO
5061                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5062 #endif
5063         rcu_read_lock();
5064         do_each_thread(g, p) {
5065                 /*
5066                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5067                  * console might take a lot of time:
5068                  */
5069                 touch_nmi_watchdog();
5070                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5071                         sched_show_task(p);
5072         } while_each_thread(g, p);
5073
5074         touch_all_softlockup_watchdogs();
5075
5076 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5077         sysrq_sched_debug_show();
5078 #endif
5079         rcu_read_unlock();
5080         /*
5081          * Only show locks if all tasks are dumped:
5082          */
5083         if (!state_filter)
5084                 debug_show_all_locks();
5085 }
5086
5087 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5088 {
5089         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5090 }
5091
5092 /**
5093  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5094  * @idle: task in question
5095  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5096  *
5097  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5098  * flag, to make booting more robust.
5099  */
5100 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5101 {
5102         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5103         unsigned long flags;
5104
5105         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5106
5107         __sched_fork(idle);
5108         idle->state = TASK_RUNNING;
5109         idle->se.exec_start = sched_clock();
5110
5111         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
5112         /*
5113          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5114          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5115          * lockdep check in task_group() will fail.
5116          *
5117          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5118          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5119          *
5120          * Silence PROVE_RCU
5121          */
5122         rcu_read_lock();
5123         __set_task_cpu(idle, cpu);
5124         rcu_read_unlock();
5125
5126         rq->curr = rq->idle = idle;
5127 #if defined(CONFIG_SMP)
5128         idle->on_cpu = 1;
5129 #endif
5130         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5131
5132         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5133         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5134
5135         /*
5136          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5137          */
5138         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5139         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5140 #if defined(CONFIG_SMP)
5141         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5142 #endif
5143 }
5144
5145 #ifdef CONFIG_SMP
5146 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5147 {
5148         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
5149                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5150
5151         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5152         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5153 }
5154
5155 /*
5156  * This is how migration works:
5157  *
5158  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5159  *    stop_one_cpu().
5160  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5161  *    off the CPU)
5162  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5163  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5164  *    it and puts it into the right queue.
5165  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5166  *    is done.
5167  */
5168
5169 /*
5170  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5171  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5172  * is removed from the allowed bitmask.
5173  *
5174  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5175  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5176  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5177  */
5178 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5179 {
5180         unsigned long flags;
5181         struct rq *rq;
5182         unsigned int dest_cpu;
5183         int ret = 0;
5184
5185         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5186
5187         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
5188                 goto out;
5189
5190         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5191                 ret = -EINVAL;
5192                 goto out;
5193         }
5194
5195         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
5196                 ret = -EINVAL;
5197                 goto out;
5198         }
5199
5200         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
5201
5202         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5203         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5204                 goto out;
5205
5206         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5207         if (p->on_rq) {
5208                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5209                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5210                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5211                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5212                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5213                 return 0;
5214         }
5215 out:
5216         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5217
5218         return ret;
5219 }
5220 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5221
5222 /*
5223  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5224  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5225  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5226  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5227  *
5228  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5229  * as the task is no longer on this CPU.
5230  *
5231  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5232  */
5233 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5234 {
5235         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5236         int ret = 0;
5237
5238         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5239                 return ret;
5240
5241         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5242         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5243
5244         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
5245         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5246         /* Already moved. */
5247         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5248                 goto done;
5249         /* Affinity changed (again). */
5250         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5251                 goto fail;
5252
5253         /*
5254          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5255          * placed properly.
5256          */
5257         if (p->on_rq) {
5258                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
5259                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5260                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
5261                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5262         }
5263 done:
5264         ret = 1;
5265 fail:
5266         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5267         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5268         return ret;
5269 }
5270
5271 /*
5272  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5273  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5274  * 'pushing' onto another runqueue.
5275  */
5276 static int migration_cpu_stop(void *data)
5277 {
5278         struct migration_arg *arg = data;
5279
5280         /*
5281          * The original target cpu might have gone down and we might
5282          * be on another cpu but it doesn't matter.
5283          */
5284         local_irq_disable();
5285         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5286         local_irq_enable();
5287         return 0;
5288 }
5289
5290 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5291
5292 /*
5293  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5294  * offline.
5295  */
5296 void idle_task_exit(void)
5297 {
5298         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5299
5300         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5301
5302         if (mm != &init_mm)
5303                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5304         mmdrop(mm);
5305 }
5306
5307 /*
5308  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5309  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5310  * nr_active count is stable.
5311  *
5312  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5313  */
5314 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5315 {
5316         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5317         if (delta)
5318                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5319 }
5320
5321 /*
5322  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5323  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5324  *
5325  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5326  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5327  * because of lock validation efforts.
5328  */
5329 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5330 {
5331         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5332         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5333         int dest_cpu;
5334
5335         /*
5336          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5337          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5338          *
5339          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5340          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5341          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5342          * done here.
5343          */
5344         rq->stop = NULL;
5345
5346         for ( ; ; ) {
5347                 /*
5348                  * There's this thread running, bail when that's the only
5349                  * remaining thread.
5350                  */
5351                 if (rq->nr_running == 1)
5352                         break;
5353
5354                 next = pick_next_task(rq);
5355                 BUG_ON(!next);
5356                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5357
5358                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5359                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5360                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5361
5362                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5363
5364                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5365         }
5366
5367         rq->stop = stop;
5368 }
5369
5370 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5371
5372 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5373
5374 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5375         {
5376                 .procname       = "sched_domain",
5377                 .mode           = 0555,
5378         },
5379         {}
5380 };
5381
5382 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5383         {
5384                 .procname       = "kernel",
5385                 .mode           = 0555,
5386                 .child          = sd_ctl_dir,
5387         },
5388         {}
5389 };
5390
5391 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5392 {
5393         struct ctl_table *entry =
5394                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5395
5396         return entry;
5397 }
5398
5399 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5400 {
5401         struct ctl_table *entry;
5402
5403         /*
5404          * In the intermediate directories, both the child directory and
5405          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5406          * will always be set. In the lowest directory the names are
5407          * static strings and all have proc handlers.
5408          */
5409         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5410                 if (entry->child)
5411                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5412                 if (entry->proc_handler == NULL)
5413                         kfree(entry->procname);
5414         }
5415
5416         kfree(*tablep);
5417         *tablep = NULL;
5418 }
5419
5420 static void
5421 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5422                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5423                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5424 {
5425         entry->procname = procname;
5426         entry->data = data;
5427         entry->maxlen = maxlen;
5428         entry->mode = mode;
5429         entry->proc_handler = proc_handler;
5430 }
5431
5432 static struct ctl_table *
5433 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5434 {
5435         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5436
5437         if (table == NULL)
5438                 return NULL;
5439
5440         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5441                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5442         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5443                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5444         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5445                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5446         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5447                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5448         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5449                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5450         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5451                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5452         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5453                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5454         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5455                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5456         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5457                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5458         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5459                 &sd->cache_nice_tries,
5460                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5461         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5462                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5463         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5464                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5465         /* &table[12] is terminator */
5466
5467         return table;
5468 }
5469
5470 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5471 {
5472         struct ctl_table *entry, *table;
5473         struct sched_domain *sd;
5474         int domain_num = 0, i;
5475         char buf[32];
5476
5477         for_each_domain(cpu, sd)
5478                 domain_num++;
5479         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5480         if (table == NULL)
5481                 return NULL;
5482
5483         i = 0;
5484         for_each_domain(cpu, sd) {
5485                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5486                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5487                 entry->mode = 0555;
5488                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5489                 entry++;
5490                 i++;
5491         }
5492         return table;
5493 }
5494
5495 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5496 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5497 {
5498         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5499         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5500         char buf[32];
5501
5502         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5503         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5504
5505         if (entry == NULL)
5506                 return;
5507
5508         for_each_possible_cpu(i) {
5509                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5510                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5511                 entry->mode = 0555;
5512                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5513                 entry++;
5514         }
5515
5516         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5517         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5518 }
5519
5520 /* may be called multiple times per register */
5521 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5522 {
5523         if (sd_sysctl_header)
5524                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5525         sd_sysctl_header = NULL;
5526         if (sd_ctl_dir[0].child)
5527                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5528 }
5529 #else
5530 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5531 {
5532 }
5533 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5534 {
5535 }
5536 #endif
5537
5538 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5539 {
5540         if (!rq->online) {
5541                 const struct sched_class *class;
5542
5543                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5544                 rq->online = 1;
5545
5546                 for_each_class(class) {
5547                         if (class->rq_online)
5548                                 class->rq_online(rq);
5549                 }
5550         }
5551 }
5552
5553 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5554 {
5555         if (rq->online) {
5556                 const struct sched_class *class;
5557
5558                 for_each_class(class) {
5559                         if (class->rq_offline)
5560                                 class->rq_offline(rq);
5561                 }
5562
5563                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5564                 rq->online = 0;
5565         }
5566 }
5567
5568 /*
5569  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5570  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5571  */
5572 static int __cpuinit
5573 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5574 {
5575         int cpu = (long)hcpu;
5576         unsigned long flags;
5577         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5578
5579         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5580
5581         case CPU_UP_PREPARE:
5582                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5583                 break;
5584
5585         case CPU_ONLINE:
5586                 /* Update our root-domain */
5587                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5588                 if (rq->rd) {
5589                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5590
5591                         set_rq_online(rq);
5592                 }
5593                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5594                 break;
5595
5596 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5597         case CPU_DYING:
5598                 sched_ttwu_pending();
5599                 /* Update our root-domain */
5600                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5601                 if (rq->rd) {
5602                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5603                         set_rq_offline(rq);
5604                 }
5605                 migrate_tasks(cpu);
5606                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5607                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5608                 break;
5609
5610         case CPU_DEAD:
5611                 calc_load_migrate(rq);
5612                 break;
5613 #endif
5614         }
5615
5616         update_max_interval();
5617
5618         return NOTIFY_OK;
5619 }
5620
5621 /*
5622  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5623  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5624  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5625  */
5626 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5627         .notifier_call = migration_call,
5628         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5629 };
5630
5631 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5632                                       unsigned long action, void *hcpu)
5633 {
5634         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5635         case CPU_STARTING:
5636         case CPU_DOWN_FAILED:
5637                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5638                 return NOTIFY_OK;
5639         default:
5640                 return NOTIFY_DONE;
5641         }
5642 }
5643
5644 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5645                                         unsigned long action, void *hcpu)
5646 {
5647         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5648         case CPU_DOWN_PREPARE:
5649                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5650                 return NOTIFY_OK;
5651         default:
5652                 return NOTIFY_DONE;
5653         }
5654 }
5655
5656 static int __init migration_init(void)
5657 {
5658         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5659         int err;
5660
5661         /* Initialize migration for the boot CPU */
5662         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5663         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5664         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5665         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5666
5667         /* Register cpu active notifiers */
5668         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5669         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5670
5671         return 0;
5672 }
5673 early_initcall(migration_init);
5674 #endif
5675
5676 #ifdef CONFIG_SMP
5677
5678 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5679
5680 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5681
5682 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5683
5684 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5685 {
5686         sched_debug_enabled = 1;
5687
5688         return 0;
5689 }
5690 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5691
5692 static inline bool sched_debug(void)
5693 {
5694         return sched_debug_enabled;
5695 }
5696
5697 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5698                                   struct cpumask *groupmask)
5699 {
5700         struct sched_group *group = sd->groups;
5701         char str[256];
5702
5703         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5704         cpumask_clear(groupmask);
5705
5706         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5707
5708         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5709                 printk("does not load-balance\n");
5710                 if (sd->parent)
5711                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5712                                         " has parent");
5713                 return -1;
5714         }
5715
5716         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5717
5718         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5719                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5720                                 "CPU%d\n", cpu);
5721         }
5722         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5723                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5724                                 " CPU%d\n", cpu);
5725         }
5726
5727         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5728         do {
5729                 if (!group) {
5730                         printk("\n");
5731                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5732                         break;
5733                 }
5734
5735                 /*
5736                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5737                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5738                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5739                  */
5740                 if (!group->sgp->power_orig) {
5741                         printk(KERN_CONT "\n");
5742                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5743                                         "set\n");
5744                         break;
5745                 }
5746
5747                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5748                         printk(KERN_CONT "\n");
5749                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5750                         break;
5751                 }
5752
5753                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5754                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5755                         printk(KERN_CONT "\n");
5756                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5757                         break;
5758                 }
5759
5760                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5761
5762                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5763
5764                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5765                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5766                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5767                                 group->sgp->power);
5768                 }
5769
5770                 group = group->next;
5771         } while (group != sd->groups);
5772         printk(KERN_CONT "\n");
5773
5774         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5775                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5776
5777         if (sd->parent &&
5778             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5779                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5780                         "of domain->span\n");
5781         return 0;
5782 }
5783
5784 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5785 {
5786         int level = 0;
5787
5788         if (!sched_debug_enabled)
5789                 return;
5790
5791         if (!sd) {
5792                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5793                 return;
5794         }
5795
5796         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5797
5798         for (;;) {
5799                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5800                         break;
5801                 level++;
5802                 sd = sd->parent;
5803                 if (!sd)
5804                         break;
5805         }
5806 }
5807 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5808 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5809 static inline bool sched_debug(void)
5810 {
5811         return false;
5812 }
5813 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5814
5815 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5816 {
5817         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5818                 return 1;
5819
5820         /* Following flags need at least 2 groups */
5821         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5822                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5823                          SD_BALANCE_FORK |
5824                          SD_BALANCE_EXEC |
5825                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5826                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5827                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5828                         return 0;
5829         }
5830
5831         /* Following flags don't use groups */
5832         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5833                 return 0;
5834
5835         return 1;
5836 }
5837
5838 static int
5839 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5840 {
5841         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5842
5843         if (sd_degenerate(parent))
5844                 return 1;
5845
5846         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5847                 return 0;
5848
5849         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5850         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5851                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5852                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5853                                 SD_BALANCE_FORK |
5854                                 SD_BALANCE_EXEC |
5855                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5856                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5857                 if (nr_node_ids == 1)
5858                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5859         }
5860         if (~cflags & pflags)
5861                 return 0;
5862
5863         return 1;
5864 }
5865
5866 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5867 {
5868         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5869
5870         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5871         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5872         free_cpumask_var(rd->online);
5873         free_cpumask_var(rd->span);
5874         kfree(rd);
5875 }
5876
5877 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5878 {
5879         struct root_domain *old_rd = NULL;
5880         unsigned long flags;
5881
5882         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5883
5884         if (rq->rd) {
5885                 old_rd = rq->rd;
5886
5887                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5888                         set_rq_offline(rq);
5889
5890                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5891
5892                 /*
5893                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5894                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5895                  * in this function:
5896                  */
5897                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5898                         old_rd = NULL;
5899         }
5900
5901         atomic_inc(&rd->refcount);
5902         rq->rd = rd;
5903
5904         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5905         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5906                 set_rq_online(rq);
5907
5908         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5909
5910         if (old_rd)
5911                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5912 }
5913
5914 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5915 {
5916         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5917
5918         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5919                 goto out;
5920         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5921                 goto free_span;
5922         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5923                 goto free_online;
5924
5925         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5926                 goto free_rto_mask;
5927         return 0;
5928
5929 free_rto_mask:
5930         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5931 free_online:
5932         free_cpumask_var(rd->online);
5933 free_span:
5934         free_cpumask_var(rd->span);
5935 out:
5936         return -ENOMEM;
5937 }
5938
5939 /*
5940  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5941  * members (mimicking the global state we have today).
5942  */
5943 struct root_domain def_root_domain;
5944
5945 static void init_defrootdomain(void)
5946 {
5947         init_rootdomain(&def_root_domain);
5948
5949         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5950 }
5951
5952 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5953 {
5954         struct root_domain *rd;
5955
5956         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5957         if (!rd)
5958                 return NULL;
5959
5960         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5961                 kfree(rd);
5962                 return NULL;
5963         }
5964
5965         return rd;
5966 }
5967
5968 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5969 {
5970         struct sched_group *tmp, *first;
5971
5972         if (!sg)
5973                 return;
5974
5975         first = sg;
5976         do {
5977                 tmp = sg->next;
5978
5979                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5980                         kfree(sg->sgp);
5981
5982                 kfree(sg);
5983                 sg = tmp;
5984         } while (sg != first);
5985 }
5986
5987 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5988 {
5989         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5990
5991         /*
5992          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5993          * nuke them all.
5994          */
5995         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5996                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5997         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5998                 kfree(sd->groups->sgp);
5999                 kfree(sd->groups);
6000         }
6001         kfree(sd);
6002 }
6003
6004 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6005 {
6006         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6007 }
6008
6009 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6010 {
6011         for (; sd; sd = sd->parent)
6012                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6013 }
6014
6015 /*
6016  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6017  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6018  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6019  *
6020  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6021  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6022  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6023  */
6024 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6025 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6026
6027 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6028 {
6029         struct sched_domain *sd;
6030         int id = cpu;
6031
6032         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6033         if (sd)
6034                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6035
6036         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6037         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6038 }
6039
6040 /*
6041  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6042  * hold the hotplug lock.
6043  */
6044 static void
6045 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6046 {
6047         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6048         struct sched_domain *tmp;
6049
6050         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6051         for (tmp = sd; tmp; ) {
6052                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6053                 if (!parent)
6054                         break;
6055
6056                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6057                         tmp->parent = parent->parent;
6058                         if (parent->parent)
6059                                 parent->parent->child = tmp;
6060                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6061                 } else
6062                         tmp = tmp->parent;
6063         }
6064
6065         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6066                 tmp = sd;
6067                 sd = sd->parent;
6068                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6069                 if (sd)
6070                         sd->child = NULL;
6071         }
6072
6073         sched_domain_debug(sd, cpu);
6074
6075         rq_attach_root(rq, rd);
6076         tmp = rq->sd;
6077         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6078         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6079
6080         update_top_cache_domain(cpu);
6081 }
6082
6083 /* cpus with isolated domains */
6084 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6085
6086 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6087 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6088 {
6089         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6090         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6091         return 1;
6092 }
6093
6094 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6095
6096 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
6097 {
6098         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
6099 }
6100
6101 struct sd_data {
6102         struct sched_domain **__percpu sd;
6103         struct sched_group **__percpu sg;
6104         struct sched_group_power **__percpu sgp;
6105 };
6106
6107 struct s_data {
6108         struct sched_domain ** __percpu sd;
6109         struct root_domain      *rd;
6110 };
6111
6112 enum s_alloc {
6113         sa_rootdomain,
6114         sa_sd,
6115         sa_sd_storage,
6116         sa_none,
6117 };
6118
6119 struct sched_domain_topology_level;
6120
6121 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
6122 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
6123
6124 #define SDTL_OVERLAP    0x01
6125
6126 struct sched_domain_topology_level {
6127         sched_domain_init_f init;
6128         sched_domain_mask_f mask;
6129         int                 flags;
6130         int                 numa_level;
6131         struct sd_data      data;
6132 };
6133
6134 /*
6135  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6136  * domain traversal.
6137  *
6138  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6139  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6140  * range.
6141  *
6142  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6143  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6144  * cpu they're built on, so check that.
6145  *
6146  */
6147 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6148 {
6149         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6150         struct sd_data *sdd = sd->private;
6151         struct sched_domain *sibling;
6152         int i;
6153
6154         for_each_cpu(i, span) {
6155                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6156                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6157                         continue;
6158
6159                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6160         }
6161 }
6162
6163 /*
6164  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6165  * of this group that's also in the iteration mask.
6166  */
6167 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6168 {
6169         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6170 }
6171
6172 static int
6173 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6174 {
6175         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6176         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6177         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6178         struct sd_data *sdd = sd->private;
6179         struct sched_domain *child;
6180         int i;
6181
6182         cpumask_clear(covered);
6183
6184         for_each_cpu(i, span) {
6185                 struct cpumask *sg_span;
6186
6187                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6188                         continue;
6189
6190                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6191
6192                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6193                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
6194                         continue;
6195
6196                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6197                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6198
6199                 if (!sg)
6200                         goto fail;
6201
6202                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6203                 if (child->child) {
6204                         child = child->child;
6205                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
6206                 } else
6207                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6208
6209                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6210
6211                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
6212                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
6213                         build_group_mask(sd, sg);
6214
6215                 /*
6216                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
6217                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6218                  * die on a /0 trap.
6219                  */
6220                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6221
6222                 /*
6223                  * Make sure the first group of this domain contains the
6224                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6225                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6226                  */
6227                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6228                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6229                         groups = sg;
6230
6231                 if (!first)
6232                         first = sg;
6233                 if (last)
6234                         last->next = sg;
6235                 last = sg;
6236                 last->next = first;
6237         }
6238         sd->groups = groups;
6239
6240         return 0;
6241
6242 fail:
6243         free_sched_groups(first, 0);
6244
6245         return -ENOMEM;
6246 }
6247
6248 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6249 {
6250         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6251         struct sched_domain *child = sd->child;
6252
6253         if (child)
6254                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6255
6256         if (sg) {
6257                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6258                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6259                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6260         }
6261
6262         return cpu;
6263 }
6264
6265 /*
6266  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6267  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6268  * and ->cpu_power to 0.
6269  *
6270  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6271  */
6272 static int
6273 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6274 {
6275         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6276         struct sd_data *sdd = sd->private;
6277         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6278         struct cpumask *covered;
6279         int i;
6280
6281         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6282         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6283
6284         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6285                 return 0;
6286
6287         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6288         covered = sched_domains_tmpmask;
6289
6290         cpumask_clear(covered);
6291
6292         for_each_cpu(i, span) {
6293                 struct sched_group *sg;
6294                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6295                 int j;
6296
6297                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6298                         continue;
6299
6300                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6301                 sg->sgp->power = 0;
6302                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6303
6304                 for_each_cpu(j, span) {
6305                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6306                                 continue;
6307
6308                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6309                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6310                 }
6311
6312                 if (!first)
6313                         first = sg;
6314                 if (last)
6315                         last->next = sg;
6316                 last = sg;
6317         }
6318         last->next = first;
6319
6320         return 0;
6321 }
6322
6323 /*
6324  * Initialize sched groups cpu_power.
6325  *
6326  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6327  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6328  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6329  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6330  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6331  * less cpu_power.
6332  */
6333 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6334 {
6335         struct sched_group *sg = sd->groups;
6336
6337         WARN_ON(!sd || !sg);
6338
6339         do {
6340                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6341                 sg = sg->next;
6342         } while (sg != sd->groups);
6343
6344         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6345                 return;
6346
6347         update_group_power(sd, cpu);
6348         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6349 }
6350
6351 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6352 {
6353        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6354 }
6355
6356 /*
6357  * Initializers for schedule domains
6358  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6359  */
6360
6361 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6362 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6363 #else
6364 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6365 #endif
6366
6367 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6368 static noinline struct sched_domain *                                   \
6369 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6370 {                                                                       \
6371         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6372         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6373         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6374         sd->private = &tl->data;                                        \
6375         return sd;                                                      \
6376 }
6377
6378 SD_INIT_FUNC(CPU)
6379 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6380  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6381 #endif
6382 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6383  SD_INIT_FUNC(MC)
6384 #endif
6385 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6386  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6387 #endif
6388
6389 static int default_relax_domain_level = -1;
6390 int sched_domain_level_max;
6391
6392 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6393 {
6394         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6395                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6396
6397         return 1;
6398 }
6399 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6400
6401 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6402                                  struct sched_domain_attr *attr)
6403 {
6404         int request;
6405
6406         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6407                 if (default_relax_domain_level < 0)
6408                         return;
6409                 else
6410                         request = default_relax_domain_level;
6411         } else
6412                 request = attr->relax_domain_level;
6413         if (request < sd->level) {
6414                 /* turn off idle balance on this domain */
6415                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6416         } else {
6417                 /* turn on idle balance on this domain */
6418                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6419         }
6420 }
6421
6422 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6423 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6424
6425 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6426                                  const struct cpumask *cpu_map)
6427 {
6428         switch (what) {
6429         case sa_rootdomain:
6430                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6431                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6432         case sa_sd:
6433                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6434         case sa_sd_storage:
6435                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6436         case sa_none:
6437                 break;
6438         }
6439 }
6440
6441 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6442                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6443 {
6444         memset(d, 0, sizeof(*d));
6445
6446         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6447                 return sa_sd_storage;
6448         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6449         if (!d->sd)
6450                 return sa_sd_storage;
6451         d->rd = alloc_rootdomain();
6452         if (!d->rd)
6453                 return sa_sd;
6454         return sa_rootdomain;
6455 }
6456
6457 /*
6458  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6459  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6460  * will not free the data we're using.
6461  */
6462 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6463 {
6464         struct sd_data *sdd = sd->private;
6465
6466         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6467         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6468
6469         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6470                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6471
6472         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6473                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6474 }
6475
6476 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6477 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6478 {
6479         return topology_thread_cpumask(cpu);
6480 }
6481 #endif
6482
6483 /*
6484  * Topology list, bottom-up.
6485  */
6486 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6487 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6488         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6489 #endif
6490 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6491         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6492 #endif
6493 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6494         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6495 #endif
6496         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6497         { NULL, },
6498 };
6499
6500 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6501
6502 #ifdef CONFIG_NUMA
6503
6504 static int sched_domains_numa_levels;
6505 static int *sched_domains_numa_distance;
6506 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6507 static int sched_domains_curr_level;
6508
6509 static inline int sd_local_flags(int level)
6510 {
6511         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6512                 return 0;
6513
6514         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6515 }
6516
6517 static struct sched_domain *
6518 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6519 {
6520         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6521         int level = tl->numa_level;
6522         int sd_weight = cpumask_weight(
6523                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6524
6525         *sd = (struct sched_domain){
6526                 .min_interval           = sd_weight,
6527                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6528                 .busy_factor            = 32,
6529                 .imbalance_pct          = 125,
6530                 .cache_nice_tries       = 2,
6531                 .busy_idx               = 3,
6532                 .idle_idx               = 2,
6533                 .newidle_idx            = 0,
6534                 .wake_idx               = 0,
6535                 .forkexec_idx           = 0,
6536
6537                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6538                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6539                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6540                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6541                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6542                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6543                                         | 0*SD_PREFER_LOCAL
6544                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6545                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6546                                         | 1*SD_SERIALIZE
6547                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6548                                         | sd_local_flags(level)
6549                                         ,
6550                 .last_balance           = jiffies,
6551                 .balance_interval       = sd_weight,
6552         };
6553         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6554         sd->private = &tl->data;
6555
6556         /*
6557          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6558          */
6559         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6560
6561         return sd;
6562 }
6563
6564 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6565 {
6566         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6567 }
6568
6569 static void sched_numa_warn(const char *str)
6570 {
6571         static int done = false;
6572         int i,j;
6573
6574         if (done)
6575                 return;
6576
6577         done = true;
6578
6579         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6580
6581         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6582                 printk(KERN_WARNING "  ");
6583                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6584                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6585                 printk(KERN_CONT "\n");
6586         }
6587         printk(KERN_WARNING "\n");
6588 }
6589
6590 static bool find_numa_distance(int distance)
6591 {
6592         int i;
6593
6594         if (distance == node_distance(0, 0))
6595                 return true;
6596
6597         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6598                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6599                         return true;
6600         }
6601
6602         return false;
6603 }
6604
6605 static void sched_init_numa(void)
6606 {
6607         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6608         struct sched_domain_topology_level *tl;
6609         int level = 0;
6610         int i, j, k;
6611
6612         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6613         if (!sched_domains_numa_distance)
6614                 return;
6615
6616         /*
6617          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6618          * unique distances in the node_distance() table.
6619          *
6620          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6621          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6622          */
6623         next_distance = curr_distance;
6624         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6625                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6626                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6627                                 int distance = node_distance(i, k);
6628
6629                                 if (distance > curr_distance &&
6630                                     (distance < next_distance ||
6631                                      next_distance == curr_distance))
6632                                         next_distance = distance;
6633
6634                                 /*
6635                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6636                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6637                                  * equally connected to A.
6638                                  */
6639                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6640                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6641
6642                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6643                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6644                         }
6645                         if (next_distance != curr_distance) {
6646                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6647                                 sched_domains_numa_levels = level;
6648                                 curr_distance = next_distance;
6649                         } else break;
6650                 }
6651
6652                 /*
6653                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6654                  */
6655                 if (!sched_debug())
6656                         break;
6657         }
6658         /*
6659          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6660          * identity distance node_distance(i,i).
6661          *
6662          * The sched_domains_nume_distance[] array includes the actual distance
6663          * numbers.
6664          */
6665
6666         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6667         if (!sched_domains_numa_masks)
6668                 return;
6669
6670         /*
6671          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6672          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6673          */
6674         for (i = 0; i < level; i++) {
6675                 sched_domains_numa_masks[i] =
6676                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6677                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6678                         return;
6679
6680                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6681                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6682                         if (!mask)
6683                                 return;
6684
6685                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6686
6687                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6688                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6689                                         continue;
6690
6691                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6692                         }
6693                 }
6694         }
6695
6696         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6697                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6698         if (!tl)
6699                 return;
6700
6701         /*
6702          * Copy the default topology bits..
6703          */
6704         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6705                 tl[i] = default_topology[i];
6706
6707         /*
6708          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6709          */
6710         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6711                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6712                         .init = sd_numa_init,
6713                         .mask = sd_numa_mask,
6714                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6715                         .numa_level = j,
6716                 };
6717         }
6718
6719         sched_domain_topology = tl;
6720 }
6721 #else
6722 static inline void sched_init_numa(void)
6723 {
6724 }
6725 #endif /* CONFIG_NUMA */
6726
6727 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6728 {
6729         struct sched_domain_topology_level *tl;
6730         int j;
6731
6732         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6733                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6734
6735                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6736                 if (!sdd->sd)
6737                         return -ENOMEM;
6738
6739                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6740                 if (!sdd->sg)
6741                         return -ENOMEM;
6742
6743                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6744                 if (!sdd->sgp)
6745                         return -ENOMEM;
6746
6747                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6748                         struct sched_domain *sd;
6749                         struct sched_group *sg;
6750                         struct sched_group_power *sgp;
6751
6752                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6753                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6754                         if (!sd)
6755                                 return -ENOMEM;
6756
6757                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6758
6759                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6760                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6761                         if (!sg)
6762                                 return -ENOMEM;
6763
6764                         sg->next = sg;
6765
6766                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6767
6768                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6769                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6770                         if (!sgp)
6771                                 return -ENOMEM;
6772
6773                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6774                 }
6775         }
6776
6777         return 0;
6778 }
6779
6780 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6781 {
6782         struct sched_domain_topology_level *tl;
6783         int j;
6784
6785         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6786                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6787
6788                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6789                         struct sched_domain *sd;
6790
6791                         if (sdd->sd) {
6792                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6793                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6794                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6795                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6796                         }
6797
6798                         if (sdd->sg)
6799                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6800                         if (sdd->sgp)
6801                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6802                 }
6803                 free_percpu(sdd->sd);
6804                 sdd->sd = NULL;
6805                 free_percpu(sdd->sg);
6806                 sdd->sg = NULL;
6807                 free_percpu(sdd->sgp);
6808                 sdd->sgp = NULL;
6809         }
6810 }
6811
6812 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6813                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6814                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6815                 int cpu)
6816 {
6817         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6818         if (!sd)
6819                 return child;
6820
6821         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6822         if (child) {
6823                 sd->level = child->level + 1;
6824                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6825                 child->parent = sd;
6826         }
6827         sd->child = child;
6828         set_domain_attribute(sd, attr);
6829
6830         return sd;
6831 }
6832
6833 /*
6834  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6835  * to the individual cpus
6836  */
6837 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6838                                struct sched_domain_attr *attr)
6839 {
6840         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6841         struct sched_domain *sd;
6842         struct s_data d;
6843         int i, ret = -ENOMEM;
6844
6845         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6846         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6847                 goto error;
6848
6849         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6850         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6851                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6852
6853                 sd = NULL;
6854                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6855                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6856                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6857                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6858                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6859                                 break;
6860                 }
6861
6862                 while (sd->child)
6863                         sd = sd->child;
6864
6865                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6866         }
6867
6868         /* Build the groups for the domains */
6869         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6870                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6871                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6872                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6873                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6874                                         goto error;
6875                         } else {
6876                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6877                                         goto error;
6878                         }
6879                 }
6880         }
6881
6882         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6883         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6884                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6885                         continue;
6886
6887                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6888                         claim_allocations(i, sd);
6889                         init_sched_groups_power(i, sd);
6890                 }
6891         }
6892
6893         /* Attach the domains */
6894         rcu_read_lock();
6895         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6896                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6897                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6898         }
6899         rcu_read_unlock();
6900
6901         ret = 0;
6902 error:
6903         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6904         return ret;
6905 }
6906
6907 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6908 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6909 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6910                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6911
6912 /*
6913  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6914  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6915  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6916  */
6917 static cpumask_var_t fallback_doms;
6918
6919 /*
6920  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6921  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6922  * or 0 if it stayed the same.
6923  */
6924 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6925 {
6926         return 0;
6927 }
6928
6929 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6930 {
6931         int i;
6932         cpumask_var_t *doms;
6933
6934         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6935         if (!doms)
6936                 return NULL;
6937         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6938                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6939                         free_sched_domains(doms, i);
6940                         return NULL;
6941                 }
6942         }
6943         return doms;
6944 }
6945
6946 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6947 {
6948         unsigned int i;
6949         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6950                 free_cpumask_var(doms[i]);
6951         kfree(doms);
6952 }
6953
6954 /*
6955  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6956  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6957  * exclude other special cases in the future.
6958  */
6959 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6960 {
6961         int err;
6962
6963         arch_update_cpu_topology();
6964         ndoms_cur = 1;
6965         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6966         if (!doms_cur)
6967                 doms_cur = &fallback_doms;
6968         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6969         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6970         register_sched_domain_sysctl();
6971
6972         return err;
6973 }
6974
6975 /*
6976  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6977  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6978  */
6979 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6980 {
6981         int i;
6982
6983         rcu_read_lock();
6984         for_each_cpu(i, cpu_map)
6985                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6986         rcu_read_unlock();
6987 }
6988
6989 /* handle null as "default" */
6990 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6991                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6992 {
6993         struct sched_domain_attr tmp;
6994
6995         /* fast path */
6996         if (!new && !cur)
6997                 return 1;
6998
6999         tmp = SD_ATTR_INIT;
7000         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7001                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7002                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7003 }
7004
7005 /*
7006  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7007  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7008  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7009  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7010  *
7011  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7012  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7013  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7014  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7015  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7016  * it as it is.
7017  *
7018  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7019  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7020  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7021  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7022  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7023  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7024  *
7025  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7026  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7027  * and it will not create the default domain.
7028  *
7029  * Call with hotplug lock held
7030  */
7031 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7032                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7033 {
7034         int i, j, n;
7035         int new_topology;
7036
7037         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7038
7039         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7040         unregister_sched_domain_sysctl();
7041
7042         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7043         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7044
7045         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7046
7047         /* Destroy deleted domains */
7048         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7049                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7050                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7051                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7052                                 goto match1;
7053                 }
7054                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7055                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7056 match1:
7057                 ;
7058         }
7059
7060         if (doms_new == NULL) {
7061                 ndoms_cur = 0;
7062                 doms_new = &fallback_doms;
7063                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7064                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7065         }
7066
7067         /* Build new domains */
7068         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7069                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7070                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7071                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7072                                 goto match2;
7073                 }
7074                 /* no match - add a new doms_new */
7075                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7076 match2:
7077                 ;
7078         }
7079
7080         /* Remember the new sched domains */
7081         if (doms_cur != &fallback_doms)
7082                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7083         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7084         doms_cur = doms_new;
7085         dattr_cur = dattr_new;
7086         ndoms_cur = ndoms_new;
7087
7088         register_sched_domain_sysctl();
7089
7090         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7091 }
7092
7093 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7094
7095 /*
7096  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7097  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7098  * around partition_sched_domains().
7099  *
7100  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7101  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7102  */
7103 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7104                              void *hcpu)
7105 {
7106         switch (action) {
7107         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7108         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7109
7110                 /*
7111                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7112                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7113                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7114                  * domain, ignoring cpusets.
7115                  */
7116                 num_cpus_frozen--;
7117                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7118                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7119                         break;
7120                 }
7121
7122                 /*
7123                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7124                  * restore the original sched domains by considering the
7125                  * cpuset configurations.
7126                  */
7127
7128         case CPU_ONLINE:
7129         case CPU_DOWN_FAILED:
7130                 cpuset_update_active_cpus(true);
7131                 break;
7132         default:
7133                 return NOTIFY_DONE;
7134         }
7135         return NOTIFY_OK;
7136 }
7137
7138 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7139                                void *hcpu)
7140 {
7141         switch (action) {
7142         case CPU_DOWN_PREPARE:
7143                 cpuset_update_active_cpus(false);
7144                 break;
7145         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7146                 num_cpus_frozen++;
7147                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7148                 break;
7149         default:
7150                 return NOTIFY_DONE;
7151         }
7152         return NOTIFY_OK;
7153 }
7154
7155 void __init sched_init_smp(void)
7156 {
7157         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7158
7159         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7160         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7161
7162         sched_init_numa();
7163
7164         get_online_cpus();
7165         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7166         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7167         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7168         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7169                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7170         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7171         put_online_cpus();
7172
7173         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7174         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7175
7176         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7177         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7178
7179         init_hrtick();
7180
7181         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7182         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7183                 BUG();
7184         sched_init_granularity();
7185         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7186
7187         init_sched_rt_class();
7188 }
7189 #else
7190 void __init sched_init_smp(void)
7191 {
7192         sched_init_granularity();
7193 }
7194 #endif /* CONFIG_SMP */
7195
7196 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7197
7198 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7199 {
7200         return in_lock_functions(addr) ||
7201                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7202                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7203 }
7204
7205 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7206 struct task_group root_task_group;
7207 LIST_HEAD(task_groups);
7208 #endif
7209
7210 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
7211
7212 void __init sched_init(void)
7213 {
7214         int i, j;
7215         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7216
7217 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7218         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7219 #endif
7220 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7221         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7222 #endif
7223 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7224         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7225 #endif
7226         if (alloc_size) {
7227                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7228
7229 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7230                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7231                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7232
7233                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7234                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7235
7236 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7237 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7238                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7239                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7240
7241                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7242                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7243
7244 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7245 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7246                 for_each_possible_cpu(i) {
7247                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7248                         ptr += cpumask_size();
7249                 }
7250 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7251         }
7252
7253 #ifdef CONFIG_SMP
7254         init_defrootdomain();
7255 #endif
7256
7257         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7258                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7259
7260 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7261         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7262                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7263 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7264
7265 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7266         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7267         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7268         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7269         autogroup_init(&init_task);
7270
7271 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7272
7273 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7274         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
7275         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
7276         /* Too early, not expected to fail */
7277         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
7278 #endif
7279         for_each_possible_cpu(i) {
7280                 struct rq *rq;
7281
7282                 rq = cpu_rq(i);
7283                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7284                 rq->nr_running = 0;
7285                 rq->calc_load_active = 0;
7286                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7287                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7288                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7289 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7290                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7291                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7292                 /*
7293                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7294                  *
7295                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7296                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7297                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7298                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7299                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7300                  * (se->load.weight).
7301                  *
7302                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7303                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7304                  * then A0's share of the cpu resource is:
7305                  *
7306                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7307                  *
7308                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7309                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7310                  */
7311                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7312                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7313 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7314
7315                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7316 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7317                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7318                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7319 #endif
7320
7321                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7322                         rq->cpu_load[j] = 0;
7323
7324                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7325
7326 #ifdef CONFIG_SMP
7327                 rq->sd = NULL;
7328                 rq->rd = NULL;
7329                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
7330                 rq->post_schedule = 0;
7331                 rq->active_balance = 0;
7332                 rq->next_balance = jiffies;
7333                 rq->push_cpu = 0;
7334                 rq->cpu = i;
7335                 rq->online = 0;
7336                 rq->idle_stamp = 0;
7337                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7338
7339                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7340
7341                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7342 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7343                 rq->nohz_flags = 0;
7344 #endif
7345 #endif
7346                 init_rq_hrtick(rq);
7347                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7348         }
7349
7350         set_load_weight(&init_task);
7351
7352 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7353         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7354 #endif
7355
7356 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7357         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
7358 #endif
7359
7360         /*
7361          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7362          */
7363         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7364         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7365
7366         /*
7367          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7368          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7369          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7370          * when this runqueue becomes "idle".
7371          */
7372         init_idle(current, smp_processor_id());
7373
7374         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7375
7376         /*
7377          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7378          */
7379         current->sched_class = &fair_sched_class;
7380
7381 #ifdef CONFIG_SMP
7382         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7383         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7384         if (cpu_isolated_map == NULL)
7385                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7386         idle_thread_set_boot_cpu();
7387 #endif
7388         init_sched_fair_class();
7389
7390         scheduler_running = 1;
7391 }
7392
7393 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7394 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7395 {
7396         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7397
7398         return (nested == preempt_offset);
7399 }
7400
7401 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7402 {
7403         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7404
7405         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7406         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7407             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7408                 return;
7409         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7410                 return;
7411         prev_jiffy = jiffies;
7412
7413         printk(KERN_ERR
7414                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7415                         file, line);
7416         printk(KERN_ERR
7417                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7418                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7419                         current->pid, current->comm);
7420
7421         debug_show_held_locks(current);
7422         if (irqs_disabled())
7423                 print_irqtrace_events(current);
7424         dump_stack();
7425 }
7426 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7427 #endif
7428
7429 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7430 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7431 {
7432         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7433         int old_prio = p->prio;
7434         int on_rq;
7435
7436         on_rq = p->on_rq;
7437         if (on_rq)
7438                 dequeue_task(rq, p, 0);
7439         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7440         if (on_rq) {
7441                 enqueue_task(rq, p, 0);
7442                 resched_task(rq->curr);
7443         }
7444
7445         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7446 }
7447
7448 void normalize_rt_tasks(void)
7449 {
7450         struct task_struct *g, *p;
7451         unsigned long flags;
7452         struct rq *rq;
7453
7454         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7455         do_each_thread(g, p) {
7456                 /*
7457                  * Only normalize user tasks:
7458                  */
7459                 if (!p->mm)
7460                         continue;
7461
7462                 p->se.exec_start                = 0;
7463 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7464                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7465                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7466                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7467 #endif
7468
7469                 if (!rt_task(p)) {
7470                         /*
7471                          * Renice negative nice level userspace
7472                          * tasks back to 0:
7473                          */
7474                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7475                                 set_user_nice(p, 0);
7476                         continue;
7477                 }
7478
7479                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7480                 rq = __task_rq_lock(p);
7481
7482                 normalize_task(rq, p);
7483
7484                 __task_rq_unlock(rq);
7485                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7486         } while_each_thread(g, p);
7487
7488         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7489 }
7490
7491 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7492
7493 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7494 /*
7495  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7496  *
7497  * They can only be called when the whole system has been
7498  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7499  * activity can take place. Using them for anything else would
7500  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7501  * under any other configuration.
7502  */
7503
7504 /**
7505  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7506  * @cpu: the processor in question.
7507  *
7508  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7509  */
7510 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7511 {
7512         return cpu_curr(cpu);
7513 }
7514
7515 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7516
7517 #ifdef CONFIG_IA64
7518 /**
7519  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7520  * @cpu: the processor in question.
7521  * @p: the task pointer to set.
7522  *
7523  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7524  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7525  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7526  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7527  * and caller must save the original value of the current task (see
7528  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7529  * re-starting the system.
7530  *
7531  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7532  */
7533 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7534 {
7535         cpu_curr(cpu) = p;
7536 }
7537
7538 #endif
7539
7540 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7541 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7542 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7543
7544 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7545 {
7546         free_fair_sched_group(tg);
7547         free_rt_sched_group(tg);
7548         autogroup_free(tg);
7549         kfree(tg);
7550 }
7551
7552 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7553 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7554 {
7555         struct task_group *tg;
7556         unsigned long flags;
7557
7558         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7559         if (!tg)
7560                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7561
7562         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7563                 goto err;
7564
7565         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7566                 goto err;
7567
7568         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7569         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7570
7571         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7572
7573         tg->parent = parent;
7574         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7575         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7576         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7577
7578         return tg;
7579
7580 err:
7581         free_sched_group(tg);
7582         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7583 }
7584
7585 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7586 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7587 {
7588         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7589         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7590 }
7591
7592 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7593 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7594 {
7595         unsigned long flags;
7596         int i;
7597
7598         /* end participation in shares distribution */
7599         for_each_possible_cpu(i)
7600                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7601
7602         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7603         list_del_rcu(&tg->list);
7604         list_del_rcu(&tg->siblings);
7605         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7606
7607         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7608         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7609 }
7610
7611 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7612  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7613  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7614  *      reflect its new group.
7615  */
7616 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7617 {
7618         struct task_group *tg;
7619         int on_rq, running;
7620         unsigned long flags;
7621         struct rq *rq;
7622
7623         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7624
7625         running = task_current(rq, tsk);
7626         on_rq = tsk->on_rq;
7627
7628         if (on_rq)
7629                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7630         if (unlikely(running))
7631                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7632
7633         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7634                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7635                           struct task_group, css);
7636         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7637         tsk->sched_task_group = tg;
7638
7639 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7640         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7641                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7642         else
7643 #endif
7644                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7645
7646         if (unlikely(running))
7647                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7648         if (on_rq)
7649                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7650
7651         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7652 }
7653 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7654
7655 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7656 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7657 {
7658         if (runtime == RUNTIME_INF)
7659                 return 1ULL << 20;
7660
7661         return div64_u64(runtime << 20, period);
7662 }
7663 #endif
7664
7665 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7666 /*
7667  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7668  */
7669 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7670
7671 /* Must be called with tasklist_lock held */
7672 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7673 {
7674         struct task_struct *g, *p;
7675
7676         do_each_thread(g, p) {
7677                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7678                         return 1;
7679         } while_each_thread(g, p);
7680
7681         return 0;
7682 }
7683
7684 struct rt_schedulable_data {
7685         struct task_group *tg;
7686         u64 rt_period;
7687         u64 rt_runtime;
7688 };
7689
7690 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7691 {
7692         struct rt_schedulable_data *d = data;
7693         struct task_group *child;
7694         unsigned long total, sum = 0;
7695         u64 period, runtime;
7696
7697         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7698         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7699
7700         if (tg == d->tg) {
7701                 period = d->rt_period;
7702                 runtime = d->rt_runtime;
7703         }
7704
7705         /*
7706          * Cannot have more runtime than the period.
7707          */
7708         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7709                 return -EINVAL;
7710
7711         /*
7712          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7713          */
7714         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7715                 return -EBUSY;
7716
7717         total = to_ratio(period, runtime);
7718
7719         /*
7720          * Nobody can have more than the global setting allows.
7721          */
7722         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7723                 return -EINVAL;
7724
7725         /*
7726          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7727          */
7728         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7729                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7730                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7731
7732                 if (child == d->tg) {
7733                         period = d->rt_period;
7734                         runtime = d->rt_runtime;
7735                 }
7736
7737                 sum += to_ratio(period, runtime);
7738         }
7739
7740         if (sum > total)
7741                 return -EINVAL;
7742
7743         return 0;
7744 }
7745
7746 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7747 {
7748         int ret;
7749
7750         struct rt_schedulable_data data = {
7751                 .tg = tg,
7752                 .rt_period = period,
7753                 .rt_runtime = runtime,
7754         };
7755
7756         rcu_read_lock();
7757         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7758         rcu_read_unlock();
7759
7760         return ret;
7761 }
7762
7763 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7764                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7765 {
7766         int i, err = 0;
7767
7768         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7769         read_lock(&tasklist_lock);
7770         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7771         if (err)
7772                 goto unlock;
7773
7774         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7775         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7776         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7777
7778         for_each_possible_cpu(i) {
7779                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7780
7781                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7782                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7783                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7784         }
7785         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7786 unlock:
7787         read_unlock(&tasklist_lock);
7788         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7789
7790         return err;
7791 }
7792
7793 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7794 {
7795         u64 rt_runtime, rt_period;
7796
7797         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7798         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7799         if (rt_runtime_us < 0)
7800                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7801
7802         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7803 }
7804
7805 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7806 {
7807         u64 rt_runtime_us;
7808
7809         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7810                 return -1;
7811
7812         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7813         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7814         return rt_runtime_us;
7815 }
7816
7817 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7818 {
7819         u64 rt_runtime, rt_period;
7820
7821         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7822         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7823
7824         if (rt_period == 0)
7825                 return -EINVAL;
7826
7827         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7828 }
7829
7830 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7831 {
7832         u64 rt_period_us;
7833
7834         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7835         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7836         return rt_period_us;
7837 }
7838
7839 static int sched_rt_global_constraints(void)
7840 {
7841         u64 runtime, period;
7842         int ret = 0;
7843
7844         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7845                 return -EINVAL;
7846
7847         runtime = global_rt_runtime();
7848         period = global_rt_period();
7849
7850         /*
7851          * Sanity check on the sysctl variables.
7852          */
7853         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7854                 return -EINVAL;
7855
7856         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7857         read_lock(&tasklist_lock);
7858         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7859         read_unlock(&tasklist_lock);
7860         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7861
7862         return ret;
7863 }
7864
7865 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7866 {
7867         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7868         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7869                 return 0;
7870
7871         return 1;
7872 }
7873
7874 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7875 static int sched_rt_global_constraints(void)
7876 {
7877         unsigned long flags;
7878         int i;
7879
7880         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7881                 return -EINVAL;
7882
7883         /*
7884          * There's always some RT tasks in the root group
7885          * -- migration, kstopmachine etc..
7886          */
7887         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7888                 return -EBUSY;
7889
7890         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7891         for_each_possible_cpu(i) {
7892                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7893
7894                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7895                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7896                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7897         }
7898         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7899
7900         return 0;
7901 }
7902 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7903
7904 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7905                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7906                 loff_t *ppos)
7907 {
7908         int ret;
7909         int old_period, old_runtime;
7910         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7911
7912         mutex_lock(&mutex);
7913         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7914         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7915
7916         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7917
7918         if (!ret && write) {
7919                 ret = sched_rt_global_constraints();
7920                 if (ret) {
7921                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7922                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7923                 } else {
7924                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7925                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7926                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7927                 }
7928         }
7929         mutex_unlock(&mutex);
7930
7931         return ret;
7932 }
7933
7934 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7935
7936 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7937 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7938 {
7939         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7940                             struct task_group, css);
7941 }
7942
7943 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_create(struct cgroup *cgrp)
7944 {
7945         struct task_group *tg, *parent;
7946
7947         if (!cgrp->parent) {
7948                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7949                 return &root_task_group.css;
7950         }
7951
7952         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7953         tg = sched_create_group(parent);
7954         if (IS_ERR(tg))
7955                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7956
7957         return &tg->css;
7958 }
7959
7960 static void cpu_cgroup_destroy(struct cgroup *cgrp)
7961 {
7962         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7963
7964         sched_destroy_group(tg);
7965 }
7966
7967 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7968                                  struct cgroup_taskset *tset)
7969 {
7970         struct task_struct *task;
7971
7972         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7973 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7974                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7975                         return -EINVAL;
7976 #else
7977                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7978                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7979                         return -EINVAL;
7980 #endif
7981         }
7982         return 0;
7983 }
7984
7985 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7986                               struct cgroup_taskset *tset)
7987 {
7988         struct task_struct *task;
7989
7990         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7991                 sched_move_task(task);
7992 }
7993
7994 static void
7995 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7996                 struct task_struct *task)
7997 {
7998         /*
7999          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
8000          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
8001          * trying to poke a half freed task state from generic code.
8002          */
8003         if (!(task->flags & PF_EXITING))
8004                 return;
8005
8006         sched_move_task(task);
8007 }
8008
8009 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8010 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8011                                 u64 shareval)
8012 {
8013         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
8014 }
8015
8016 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8017 {
8018         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8019
8020         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8021 }
8022
8023 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8024 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8025
8026 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8027 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8028
8029 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8030
8031 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8032 {
8033         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8034         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8035
8036         if (tg == &root_task_group)
8037                 return -EINVAL;
8038
8039         /*
8040          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8041          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8042          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8043          */
8044         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8045                 return -EINVAL;
8046
8047         /*
8048          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8049          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8050          * feasibility.
8051          */
8052         if (period > max_cfs_quota_period)
8053                 return -EINVAL;
8054
8055         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8056         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8057         if (ret)
8058                 goto out_unlock;
8059
8060         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8061         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8062         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
8063         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8064         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8065         cfs_b->quota = quota;
8066
8067         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8068         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8069         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
8070                 /* force a reprogram */
8071                 cfs_b->timer_active = 0;
8072                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8073         }
8074         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8075
8076         for_each_possible_cpu(i) {
8077                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8078                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8079
8080                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8081                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8082                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8083
8084                 if (cfs_rq->throttled)
8085                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8086                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8087         }
8088 out_unlock:
8089         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8090
8091         return ret;
8092 }
8093
8094 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8095 {
8096         u64 quota, period;
8097
8098         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8099         if (cfs_quota_us < 0)
8100                 quota = RUNTIME_INF;
8101         else
8102                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8103
8104         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8105 }
8106
8107 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8108 {
8109         u64 quota_us;
8110
8111         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8112                 return -1;
8113
8114         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8115         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8116
8117         return quota_us;
8118 }
8119
8120 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8121 {
8122         u64 quota, period;
8123
8124         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8125         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8126
8127         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8128 }
8129
8130 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8131 {
8132         u64 cfs_period_us;
8133
8134         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8135         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8136
8137         return cfs_period_us;
8138 }
8139
8140 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8141 {
8142         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
8143 }
8144
8145 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8146                                 s64 cfs_quota_us)
8147 {
8148         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
8149 }
8150
8151 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8152 {
8153         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
8154 }
8155
8156 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8157                                 u64 cfs_period_us)
8158 {
8159         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
8160 }
8161
8162 struct cfs_schedulable_data {
8163         struct task_group *tg;
8164         u64 period, quota;
8165 };
8166
8167 /*
8168  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8169  * note: units are usecs
8170  */
8171 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8172                                struct cfs_schedulable_data *d)
8173 {
8174         u64 quota, period;
8175
8176         if (tg == d->tg) {
8177                 period = d->period;
8178                 quota = d->quota;
8179         } else {
8180                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8181                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8182         }
8183
8184         /* note: these should typically be equivalent */
8185         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8186                 return RUNTIME_INF;
8187
8188         return to_ratio(period, quota);
8189 }
8190
8191 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8192 {
8193         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8194         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8195         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8196
8197         if (!tg->parent) {
8198                 quota = RUNTIME_INF;
8199         } else {
8200                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8201
8202                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8203                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
8204
8205                 /*
8206                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8207                  * limit is set
8208                  */
8209                 if (quota == RUNTIME_INF)
8210                         quota = parent_quota;
8211                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8212                         return -EINVAL;
8213         }
8214         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
8215
8216         return 0;
8217 }
8218
8219 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8220 {
8221         int ret;
8222         struct cfs_schedulable_data data = {
8223                 .tg = tg,
8224                 .period = period,
8225                 .quota = quota,
8226         };
8227
8228         if (quota != RUNTIME_INF) {
8229                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8230                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8231         }
8232
8233         rcu_read_lock();
8234         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8235         rcu_read_unlock();
8236
8237         return ret;
8238 }
8239
8240 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8241                 struct cgroup_map_cb *cb)
8242 {
8243         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8244         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8245
8246         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
8247         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
8248         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
8249
8250         return 0;
8251 }
8252 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8253 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8254
8255 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8256 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8257                                 s64 val)
8258 {
8259         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8260 }
8261
8262 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8263 {
8264         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8265 }
8266
8267 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8268                 u64 rt_period_us)
8269 {
8270         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8271 }
8272
8273 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8274 {
8275         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8276 }
8277 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8278
8279 static struct cftype cpu_files[] = {
8280 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8281         {
8282                 .name = "shares",
8283                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8284                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8285         },
8286 #endif
8287 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8288         {
8289                 .name = "cfs_quota_us",
8290                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8291                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8292         },
8293         {
8294                 .name = "cfs_period_us",
8295                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8296                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8297         },
8298         {
8299                 .name = "stat",
8300                 .read_map = cpu_stats_show,
8301         },
8302 #endif
8303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8304         {
8305                 .name = "rt_runtime_us",
8306                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8307                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8308         },
8309         {
8310                 .name = "rt_period_us",
8311                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8312                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8313         },
8314 #endif
8315         { }     /* terminate */
8316 };
8317
8318 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8319         .name           = "cpu",
8320         .create         = cpu_cgroup_create,
8321         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8322         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8323         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8324         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8325         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8326         .base_cftypes   = cpu_files,
8327         .early_init     = 1,
8328 };
8329
8330 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8331
8332 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8333
8334 /*
8335  * CPU accounting code for task groups.
8336  *
8337  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8338  * (balbir@in.ibm.com).
8339  */
8340
8341 /* create a new cpu accounting group */
8342 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(struct cgroup *cgrp)
8343 {
8344         struct cpuacct *ca;
8345
8346         if (!cgrp->parent)
8347                 return &root_cpuacct.css;
8348
8349         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8350         if (!ca)
8351                 goto out;
8352
8353         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8354         if (!ca->cpuusage)
8355                 goto out_free_ca;
8356
8357         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
8358         if (!ca->cpustat)
8359                 goto out_free_cpuusage;
8360
8361         return &ca->css;
8362
8363 out_free_cpuusage:
8364         free_percpu(ca->cpuusage);
8365 out_free_ca:
8366         kfree(ca);
8367 out:
8368         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8369 }
8370
8371 /* destroy an existing cpu accounting group */
8372 static void cpuacct_destroy(struct cgroup *cgrp)
8373 {
8374         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8375
8376         free_percpu(ca->cpustat);
8377         free_percpu(ca->cpuusage);
8378         kfree(ca);
8379 }
8380
8381 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8382 {
8383         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8384         u64 data;
8385
8386 #ifndef CONFIG_64BIT
8387         /*
8388          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8389          */
8390         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8391         data = *cpuusage;
8392         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8393 #else
8394         data = *cpuusage;
8395 #endif
8396
8397         return data;
8398 }
8399
8400 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8401 {
8402         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8403
8404 #ifndef CONFIG_64BIT
8405         /*
8406          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8407          */
8408         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8409         *cpuusage = val;
8410         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8411 #else
8412         *cpuusage = val;
8413 #endif
8414 }
8415
8416 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8417 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8418 {
8419         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8420         u64 totalcpuusage = 0;
8421         int i;
8422
8423         for_each_present_cpu(i)
8424                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8425
8426         return totalcpuusage;
8427 }
8428
8429 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8430                                                                 u64 reset)
8431 {
8432         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8433         int err = 0;
8434         int i;
8435
8436         if (reset) {
8437                 err = -EINVAL;
8438                 goto out;
8439         }
8440
8441         for_each_present_cpu(i)
8442                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8443
8444 out:
8445         return err;
8446 }
8447
8448 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8449                                    struct seq_file *m)
8450 {
8451         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8452         u64 percpu;
8453         int i;
8454
8455         for_each_present_cpu(i) {
8456                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8457                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8458         }
8459         seq_printf(m, "\n");
8460         return 0;
8461 }
8462
8463 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8464         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8465         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8466 };
8467
8468 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8469                               struct cgroup_map_cb *cb)
8470 {
8471         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8472         int cpu;
8473         s64 val = 0;
8474
8475         for_each_online_cpu(cpu) {
8476                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8477                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8478                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8479         }
8480         val = cputime64_to_clock_t(val);
8481         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8482
8483         val = 0;
8484         for_each_online_cpu(cpu) {
8485                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8486                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8487                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8488                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8489         }
8490
8491         val = cputime64_to_clock_t(val);
8492         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8493
8494         return 0;
8495 }
8496
8497 static struct cftype files[] = {
8498         {
8499                 .name = "usage",
8500                 .read_u64 = cpuusage_read,
8501                 .write_u64 = cpuusage_write,
8502         },
8503         {
8504                 .name = "usage_percpu",
8505                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8506         },
8507         {
8508                 .name = "stat",
8509                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8510         },
8511         { }     /* terminate */
8512 };
8513
8514 /*
8515  * charge this task's execution time to its accounting group.
8516  *
8517  * called with rq->lock held.
8518  */
8519 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8520 {
8521         struct cpuacct *ca;
8522         int cpu;
8523
8524         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8525                 return;
8526
8527         cpu = task_cpu(tsk);
8528
8529         rcu_read_lock();
8530
8531         ca = task_ca(tsk);
8532
8533         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8534                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8535                 *cpuusage += cputime;
8536         }
8537
8538         rcu_read_unlock();
8539 }
8540
8541 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8542         .name = "cpuacct",
8543         .create = cpuacct_create,
8544         .destroy = cpuacct_destroy,
8545         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8546         .base_cftypes = files,
8547 };
8548 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */