f575d5bd7e7afe76c0f10a27d9cffc74beca3a62
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299
300
301 /*
302  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
303  */
304 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
305         __acquires(rq->lock)
306 {
307         struct rq *rq;
308
309         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
310
311         for (;;) {
312                 rq = task_rq(p);
313                 raw_spin_lock(&rq->lock);
314                 if (likely(rq == task_rq(p)))
315                         return rq;
316                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
317         }
318 }
319
320 /*
321  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
322  */
323 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
324         __acquires(p->pi_lock)
325         __acquires(rq->lock)
326 {
327         struct rq *rq;
328
329         for (;;) {
330                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
331                 rq = task_rq(p);
332                 raw_spin_lock(&rq->lock);
333                 if (likely(rq == task_rq(p)))
334                         return rq;
335                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
336                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
337         }
338 }
339
340 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
341         __releases(rq->lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344 }
345
346 static inline void
347 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
348         __releases(rq->lock)
349         __releases(p->pi_lock)
350 {
351         raw_spin_unlock(&rq->lock);
352         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
353 }
354
355 /*
356  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
357  */
358 static struct rq *this_rq_lock(void)
359         __acquires(rq->lock)
360 {
361         struct rq *rq;
362
363         local_irq_disable();
364         rq = this_rq();
365         raw_spin_lock(&rq->lock);
366
367         return rq;
368 }
369
370 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
371 /*
372  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
373  */
374
375 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
376 {
377         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
378                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
379 }
380
381 /*
382  * High-resolution timer tick.
383  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
384  */
385 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
386 {
387         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
388
389         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
390
391         raw_spin_lock(&rq->lock);
392         update_rq_clock(rq);
393         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
394         raw_spin_unlock(&rq->lock);
395
396         return HRTIMER_NORESTART;
397 }
398
399 #ifdef CONFIG_SMP
400
401 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
402 {
403         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
404         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
405
406         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
407 }
408
409 /*
410  * called from hardirq (IPI) context
411  */
412 static void __hrtick_start(void *arg)
413 {
414         struct rq *rq = arg;
415
416         raw_spin_lock(&rq->lock);
417         __hrtick_restart(rq);
418         rq->hrtick_csd_pending = 0;
419         raw_spin_unlock(&rq->lock);
420 }
421
422 /*
423  * Called to set the hrtick timer state.
424  *
425  * called with rq->lock held and irqs disabled
426  */
427 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
428 {
429         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
430         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
431
432         hrtimer_set_expires(timer, time);
433
434         if (rq == this_rq()) {
435                 __hrtick_restart(rq);
436         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
437                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
438                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
439         }
440 }
441
442 static int
443 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
444 {
445         int cpu = (int)(long)hcpu;
446
447         switch (action) {
448         case CPU_UP_CANCELED:
449         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
450         case CPU_DOWN_PREPARE:
451         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
452         case CPU_DEAD:
453         case CPU_DEAD_FROZEN:
454                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
455                 return NOTIFY_OK;
456         }
457
458         return NOTIFY_DONE;
459 }
460
461 static __init void init_hrtick(void)
462 {
463         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
464 }
465 #else
466 /*
467  * Called to set the hrtick timer state.
468  *
469  * called with rq->lock held and irqs disabled
470  */
471 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
472 {
473         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
474                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
475 }
476
477 static inline void init_hrtick(void)
478 {
479 }
480 #endif /* CONFIG_SMP */
481
482 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
483 {
484 #ifdef CONFIG_SMP
485         rq->hrtick_csd_pending = 0;
486
487         rq->hrtick_csd.flags = 0;
488         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
489         rq->hrtick_csd.info = rq;
490 #endif
491
492         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
493         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
494 }
495 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
496 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
497 {
498 }
499
500 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
501 {
502 }
503
504 static inline void init_hrtick(void)
505 {
506 }
507 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
508
509 /*
510  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
511  *
512  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
513  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
514  * the target CPU.
515  */
516 void resched_task(struct task_struct *p)
517 {
518         int cpu;
519
520         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
521
522         if (test_tsk_need_resched(p))
523                 return;
524
525         set_tsk_need_resched(p);
526
527         cpu = task_cpu(p);
528         if (cpu == smp_processor_id()) {
529                 set_preempt_need_resched();
530                 return;
531         }
532
533         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
534         smp_mb();
535         if (!tsk_is_polling(p))
536                 smp_send_reschedule(cpu);
537 }
538
539 void resched_cpu(int cpu)
540 {
541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
542         unsigned long flags;
543
544         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
545                 return;
546         resched_task(cpu_curr(cpu));
547         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
548 }
549
550 #ifdef CONFIG_SMP
551 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
552 /*
553  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
554  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
555  *
556  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
557  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
558  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
559  */
560 int get_nohz_timer_target(void)
561 {
562         int cpu = smp_processor_id();
563         int i;
564         struct sched_domain *sd;
565
566         rcu_read_lock();
567         for_each_domain(cpu, sd) {
568                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
569                         if (!idle_cpu(i)) {
570                                 cpu = i;
571                                 goto unlock;
572                         }
573                 }
574         }
575 unlock:
576         rcu_read_unlock();
577         return cpu;
578 }
579 /*
580  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
581  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
582  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
583  * idle system the next event might even be infinite time into the
584  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
585  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
586  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
587  * wheel for the next timer event.
588  */
589 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
590 {
591         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
592
593         if (cpu == smp_processor_id())
594                 return;
595
596         /*
597          * This is safe, as this function is called with the timer
598          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
599          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
600          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
601          * timer into account automatically.
602          */
603         if (rq->curr != rq->idle)
604                 return;
605
606         /*
607          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
608          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
609          * idle task through an additional NOOP schedule()
610          */
611         set_tsk_need_resched(rq->idle);
612
613         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
614         smp_mb();
615         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
616                 smp_send_reschedule(cpu);
617 }
618
619 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
620 {
621         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
622                 if (cpu != smp_processor_id() ||
623                     tick_nohz_tick_stopped())
624                         smp_send_reschedule(cpu);
625                 return true;
626         }
627
628         return false;
629 }
630
631 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
632 {
633         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
634                 wake_up_idle_cpu(cpu);
635 }
636
637 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
638 {
639         int cpu = smp_processor_id();
640
641         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
642                 return false;
643
644         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
645                 return true;
646
647         /*
648          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
649          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
650          */
651         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
652         return false;
653 }
654
655 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
656
657 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
658 {
659         return false;
660 }
661
662 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
663
664 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
665 bool sched_can_stop_tick(void)
666 {
667        struct rq *rq;
668
669        rq = this_rq();
670
671        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
672        smp_rmb();
673
674        /* More than one running task need preemption */
675        if (rq->nr_running > 1)
676                return false;
677
678        return true;
679 }
680 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
681
682 void sched_avg_update(struct rq *rq)
683 {
684         s64 period = sched_avg_period();
685
686         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
687                 /*
688                  * Inline assembly required to prevent the compiler
689                  * optimising this loop into a divmod call.
690                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
691                  */
692                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
693                 rq->age_stamp += period;
694                 rq->rt_avg /= 2;
695         }
696 }
697
698 #endif /* CONFIG_SMP */
699
700 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
701                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
702 /*
703  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
704  * node and @up when leaving it for the final time.
705  *
706  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
707  */
708 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
709                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
710 {
711         struct task_group *parent, *child;
712         int ret;
713
714         parent = from;
715
716 down:
717         ret = (*down)(parent, data);
718         if (ret)
719                 goto out;
720         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
721                 parent = child;
722                 goto down;
723
724 up:
725                 continue;
726         }
727         ret = (*up)(parent, data);
728         if (ret || parent == from)
729                 goto out;
730
731         child = parent;
732         parent = parent->parent;
733         if (parent)
734                 goto up;
735 out:
736         return ret;
737 }
738
739 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
740 {
741         return 0;
742 }
743 #endif
744
745 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
746 {
747         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
748         struct load_weight *load = &p->se.load;
749
750         /*
751          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
752          */
753         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
754                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
755                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
756                 return;
757         }
758
759         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
760         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
761 }
762
763 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         update_rq_clock(rq);
766         sched_info_queued(rq, p);
767         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
768 }
769
770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
771 {
772         update_rq_clock(rq);
773         sched_info_dequeued(rq, p);
774         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
775 }
776
777 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
778 {
779         if (task_contributes_to_load(p))
780                 rq->nr_uninterruptible--;
781
782         enqueue_task(rq, p, flags);
783 }
784
785 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
786 {
787         if (task_contributes_to_load(p))
788                 rq->nr_uninterruptible++;
789
790         dequeue_task(rq, p, flags);
791 }
792
793 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
794 {
795 /*
796  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
797  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
798  */
799 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
800         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
801 #endif
802 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
803         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
804
805         /*
806          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
807          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
808          * {soft,}irq region.
809          *
810          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
811          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
812          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
813          * monotonic.
814          *
815          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
816          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
817          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
818          * atomic ops.
819          */
820         if (irq_delta > delta)
821                 irq_delta = delta;
822
823         rq->prev_irq_time += irq_delta;
824         delta -= irq_delta;
825 #endif
826 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
827         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
828                 u64 st;
829
830                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
831                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
832
833                 if (unlikely(steal > delta))
834                         steal = delta;
835
836                 st = steal_ticks(steal);
837                 steal = st * TICK_NSEC;
838
839                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
840
841                 delta -= steal;
842         }
843 #endif
844
845         rq->clock_task += delta;
846
847 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
848         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
849                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
850 #endif
851 }
852
853 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
854 {
855         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
856         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
857
858         if (stop) {
859                 /*
860                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
861                  * userspace knows about and won't get confused about.
862                  *
863                  * Also, it will make PI more or less work without too
864                  * much confusion -- but then, stop work should not
865                  * rely on PI working anyway.
866                  */
867                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
868
869                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
870         }
871
872         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
873
874         if (old_stop) {
875                 /*
876                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
877                  * it can die in pieces.
878                  */
879                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
880         }
881 }
882
883 /*
884  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
885  */
886 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
887 {
888         return p->static_prio;
889 }
890
891 /*
892  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
893  * without taking RT-inheritance into account. Might be
894  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
895  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
896  * estimator recalculates.
897  */
898 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         int prio;
901
902         if (task_has_rt_policy(p))
903                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
904         else
905                 prio = __normal_prio(p);
906         return prio;
907 }
908
909 /*
910  * Calculate the current priority, i.e. the priority
911  * taken into account by the scheduler. This value might
912  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
913  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
914  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
915  */
916 static int effective_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         p->normal_prio = normal_prio(p);
919         /*
920          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
921          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
922          * to the normal priority:
923          */
924         if (!rt_prio(p->prio))
925                 return p->normal_prio;
926         return p->prio;
927 }
928
929 /**
930  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
931  * @p: the task in question.
932  *
933  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio)
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
979 {
980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
981         /*
982          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
983          * ttwu() will sort out the placement.
984          */
985         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
986                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
987
988 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
989         /*
990          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
991          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
992          *
993          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
994          * see task_group().
995          *
996          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
997          * task_rq_lock().
998          */
999         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1000                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1001 #endif
1002 #endif
1003
1004         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1005
1006         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1007                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1008                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1009                 p->se.nr_migrations++;
1010                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1011         }
1012
1013         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1014 }
1015
1016 struct migration_arg {
1017         struct task_struct *task;
1018         int dest_cpu;
1019 };
1020
1021 static int migration_cpu_stop(void *data);
1022
1023 /*
1024  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1025  *
1026  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1027  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1028  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1029  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1030  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1031  * @p has remained unscheduled the whole time.
1032  *
1033  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1034  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1035  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1036  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1037  * waiting to become inactive.
1038  */
1039 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1040 {
1041         unsigned long flags;
1042         int running, on_rq;
1043         unsigned long ncsw;
1044         struct rq *rq;
1045
1046         for (;;) {
1047                 /*
1048                  * We do the initial early heuristics without holding
1049                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1050                  * the runqueue lock when things look like they will
1051                  * work out!
1052                  */
1053                 rq = task_rq(p);
1054
1055                 /*
1056                  * If the task is actively running on another CPU
1057                  * still, just relax and busy-wait without holding
1058                  * any locks.
1059                  *
1060                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1061                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1062                  * But we don't care, since "task_running()" will
1063                  * return false if the runqueue has changed and p
1064                  * is actually now running somewhere else!
1065                  */
1066                 while (task_running(rq, p)) {
1067                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1068                                 return 0;
1069                         cpu_relax();
1070                 }
1071
1072                 /*
1073                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1074                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1075                  * just go back and repeat.
1076                  */
1077                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1078                 trace_sched_wait_task(p);
1079                 running = task_running(rq, p);
1080                 on_rq = p->on_rq;
1081                 ncsw = 0;
1082                 if (!match_state || p->state == match_state)
1083                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1084                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1085
1086                 /*
1087                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1088                  */
1089                 if (unlikely(!ncsw))
1090                         break;
1091
1092                 /*
1093                  * Was it really running after all now that we
1094                  * checked with the proper locks actually held?
1095                  *
1096                  * Oops. Go back and try again..
1097                  */
1098                 if (unlikely(running)) {
1099                         cpu_relax();
1100                         continue;
1101                 }
1102
1103                 /*
1104                  * It's not enough that it's not actively running,
1105                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1106                  * preempted!
1107                  *
1108                  * So if it was still runnable (but just not actively
1109                  * running right now), it's preempted, and we should
1110                  * yield - it could be a while.
1111                  */
1112                 if (unlikely(on_rq)) {
1113                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1114
1115                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1116                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1117                         continue;
1118                 }
1119
1120                 /*
1121                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1122                  * runnable, which means that it will never become
1123                  * running in the future either. We're all done!
1124                  */
1125                 break;
1126         }
1127
1128         return ncsw;
1129 }
1130
1131 /***
1132  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1133  * @p: the to-be-kicked thread
1134  *
1135  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1136  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1137  *
1138  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1139  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1140  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1141  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1142  * achieved as well.
1143  */
1144 void kick_process(struct task_struct *p)
1145 {
1146         int cpu;
1147
1148         preempt_disable();
1149         cpu = task_cpu(p);
1150         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1151                 smp_send_reschedule(cpu);
1152         preempt_enable();
1153 }
1154 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 #ifdef CONFIG_SMP
1158 /*
1159  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1160  */
1161 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1162 {
1163         int nid = cpu_to_node(cpu);
1164         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1165         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1166         int dest_cpu;
1167
1168         /*
1169          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1170          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1171          * select the cpu on the other node.
1172          */
1173         if (nid != -1) {
1174                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1175
1176                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1177                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1178                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1179                                 continue;
1180                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1181                                 continue;
1182                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1183                                 return dest_cpu;
1184                 }
1185         }
1186
1187         for (;;) {
1188                 /* Any allowed, online CPU? */
1189                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1190                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1191                                 continue;
1192                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1193                                 continue;
1194                         goto out;
1195                 }
1196
1197                 switch (state) {
1198                 case cpuset:
1199                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1200                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1201                         state = possible;
1202                         break;
1203
1204                 case possible:
1205                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1206                         state = fail;
1207                         break;
1208
1209                 case fail:
1210                         BUG();
1211                         break;
1212                 }
1213         }
1214
1215 out:
1216         if (state != cpuset) {
1217                 /*
1218                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1219                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1220                  * leave kernel.
1221                  */
1222                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1223                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1224                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1225                 }
1226         }
1227
1228         return dest_cpu;
1229 }
1230
1231 /*
1232  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1233  */
1234 static inline
1235 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1236 {
1237         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1238
1239         /*
1240          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1241          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1242          * cpu.
1243          *
1244          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1245          *
1246          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1247          *   not worry about this generic constraint ]
1248          */
1249         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1250                      !cpu_online(cpu)))
1251                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1252
1253         return cpu;
1254 }
1255
1256 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1257 {
1258         s64 diff = sample - *avg;
1259         *avg += diff >> 3;
1260 }
1261 #endif
1262
1263 static void
1264 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1265 {
1266 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1267         struct rq *rq = this_rq();
1268
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270         int this_cpu = smp_processor_id();
1271
1272         if (cpu == this_cpu) {
1273                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1274                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1275         } else {
1276                 struct sched_domain *sd;
1277
1278                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1279                 rcu_read_lock();
1280                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1281                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1282                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1283                                 break;
1284                         }
1285                 }
1286                 rcu_read_unlock();
1287         }
1288
1289         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1290                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1291
1292 #endif /* CONFIG_SMP */
1293
1294         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1295         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1296
1297         if (wake_flags & WF_SYNC)
1298                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1299
1300 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1301 }
1302
1303 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1304 {
1305         activate_task(rq, p, en_flags);
1306         p->on_rq = 1;
1307
1308         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1309         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1310                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1311 }
1312
1313 /*
1314  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1315  */
1316 static void
1317 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1318 {
1319         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1320         trace_sched_wakeup(p, true);
1321
1322         p->state = TASK_RUNNING;
1323 #ifdef CONFIG_SMP
1324         if (p->sched_class->task_woken)
1325                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1326
1327         if (rq->idle_stamp) {
1328                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1329                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1330
1331                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1332
1333                 if (rq->avg_idle > max)
1334                         rq->avg_idle = max;
1335
1336                 rq->idle_stamp = 0;
1337         }
1338 #endif
1339 }
1340
1341 static void
1342 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1343 {
1344 #ifdef CONFIG_SMP
1345         if (p->sched_contributes_to_load)
1346                 rq->nr_uninterruptible--;
1347 #endif
1348
1349         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1350         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1355  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1356  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1357  * the task is still ->on_rq.
1358  */
1359 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1360 {
1361         struct rq *rq;
1362         int ret = 0;
1363
1364         rq = __task_rq_lock(p);
1365         if (p->on_rq) {
1366                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1367                 update_rq_clock(rq);
1368                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1369                 ret = 1;
1370         }
1371         __task_rq_unlock(rq);
1372
1373         return ret;
1374 }
1375
1376 #ifdef CONFIG_SMP
1377 static void sched_ttwu_pending(void)
1378 {
1379         struct rq *rq = this_rq();
1380         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1381         struct task_struct *p;
1382
1383         raw_spin_lock(&rq->lock);
1384
1385         while (llist) {
1386                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1387                 llist = llist_next(llist);
1388                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1389         }
1390
1391         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1392 }
1393
1394 void scheduler_ipi(void)
1395 {
1396         /*
1397          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1398          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1399          * this IPI.
1400          */
1401         if (tif_need_resched())
1402                 set_preempt_need_resched();
1403
1404         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1405                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1406                         && !got_nohz_idle_kick())
1407                 return;
1408
1409         /*
1410          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1411          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1412          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1413          * we do call them.
1414          *
1415          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1416          * properly.
1417          *
1418          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1419          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1420          * somewhat pessimize the simple resched case.
1421          */
1422         irq_enter();
1423         tick_nohz_full_check();
1424         sched_ttwu_pending();
1425
1426         /*
1427          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1428          */
1429         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1430                 this_rq()->idle_balance = 1;
1431                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1432         }
1433         irq_exit();
1434 }
1435
1436 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1437 {
1438         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1439                 smp_send_reschedule(cpu);
1440 }
1441
1442 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1443 {
1444         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1445 }
1446 #endif /* CONFIG_SMP */
1447
1448 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1449 {
1450         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1451
1452 #if defined(CONFIG_SMP)
1453         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1454                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1455                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1456                 return;
1457         }
1458 #endif
1459
1460         raw_spin_lock(&rq->lock);
1461         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1462         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1463 }
1464
1465 /**
1466  * try_to_wake_up - wake up a thread
1467  * @p: the thread to be awakened
1468  * @state: the mask of task states that can be woken
1469  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1470  *
1471  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1472  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1473  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1474  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1475  * runnable without the overhead of this.
1476  *
1477  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1478  * or @state didn't match @p's state.
1479  */
1480 static int
1481 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1482 {
1483         unsigned long flags;
1484         int cpu, success = 0;
1485
1486         /*
1487          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1488          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1489          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1490          * set_current_state() the waiting thread does.
1491          */
1492         smp_mb__before_spinlock();
1493         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1494         if (!(p->state & state))
1495                 goto out;
1496
1497         success = 1; /* we're going to change ->state */
1498         cpu = task_cpu(p);
1499
1500         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1501                 goto stat;
1502
1503 #ifdef CONFIG_SMP
1504         /*
1505          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1506          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1507          */
1508         while (p->on_cpu)
1509                 cpu_relax();
1510         /*
1511          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1512          */
1513         smp_rmb();
1514
1515         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1516         p->state = TASK_WAKING;
1517
1518         if (p->sched_class->task_waking)
1519                 p->sched_class->task_waking(p);
1520
1521         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1522         if (task_cpu(p) != cpu) {
1523                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1524                 set_task_cpu(p, cpu);
1525         }
1526 #endif /* CONFIG_SMP */
1527
1528         ttwu_queue(p, cpu);
1529 stat:
1530         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1531 out:
1532         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1533
1534         return success;
1535 }
1536
1537 /**
1538  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1539  * @p: the thread to be awakened
1540  *
1541  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1542  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1543  * the current task.
1544  */
1545 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1546 {
1547         struct rq *rq = task_rq(p);
1548
1549         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1550             WARN_ON_ONCE(p == current))
1551                 return;
1552
1553         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1554
1555         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1556                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1557                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1558                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1559         }
1560
1561         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1562                 goto out;
1563
1564         if (!p->on_rq)
1565                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1566
1567         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1568         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1569 out:
1570         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1571 }
1572
1573 /**
1574  * wake_up_process - Wake up a specific process
1575  * @p: The process to be woken up.
1576  *
1577  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1578  * processes.
1579  *
1580  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1581  *
1582  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1583  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1584  */
1585 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1586 {
1587         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1588         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1589 }
1590 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1591
1592 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1593 {
1594         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1595 }
1596
1597 /*
1598  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1599  * p is forked by current.
1600  *
1601  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1602  */
1603 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1604 {
1605         p->on_rq                        = 0;
1606
1607         p->se.on_rq                     = 0;
1608         p->se.exec_start                = 0;
1609         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1610         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1611         p->se.nr_migrations             = 0;
1612         p->se.vruntime                  = 0;
1613         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1614
1615 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1616         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1617 #endif
1618
1619         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1620
1621 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1622         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1623 #endif
1624
1625 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1626         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1627                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1628                 p->mm->numa_next_reset = jiffies;
1629                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1630         }
1631
1632         p->node_stamp = 0ULL;
1633         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1634         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1635         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1636         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1637 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1638 }
1639
1640 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1641 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1642 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1643 {
1644         if (enabled)
1645                 sched_feat_set("NUMA");
1646         else
1647                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1648 }
1649 #else
1650 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1651
1652 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1653 {
1654         numabalancing_enabled = enabled;
1655 }
1656 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1657 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1658
1659 /*
1660  * fork()/clone()-time setup:
1661  */
1662 void sched_fork(struct task_struct *p)
1663 {
1664         unsigned long flags;
1665         int cpu = get_cpu();
1666
1667         __sched_fork(p);
1668         /*
1669          * We mark the process as running here. This guarantees that
1670          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1671          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1672          */
1673         p->state = TASK_RUNNING;
1674
1675         /*
1676          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1677          */
1678         p->prio = current->normal_prio;
1679
1680         /*
1681          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1682          */
1683         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1684                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1685                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1686                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1687                         p->rt_priority = 0;
1688                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1689                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1690
1691                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1692                 set_load_weight(p);
1693
1694                 /*
1695                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1696                  * fulfilled its duty:
1697                  */
1698                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1699         }
1700
1701         if (!rt_prio(p->prio))
1702                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1703
1704         if (p->sched_class->task_fork)
1705                 p->sched_class->task_fork(p);
1706
1707         /*
1708          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1709          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1710          * is ran before sched_fork().
1711          *
1712          * Silence PROVE_RCU.
1713          */
1714         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1715         set_task_cpu(p, cpu);
1716         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1717
1718 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1719         if (likely(sched_info_on()))
1720                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1721 #endif
1722 #if defined(CONFIG_SMP)
1723         p->on_cpu = 0;
1724 #endif
1725         init_task_preempt_count(p);
1726 #ifdef CONFIG_SMP
1727         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1728 #endif
1729
1730         put_cpu();
1731 }
1732
1733 /*
1734  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1735  *
1736  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1737  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1738  * on the runqueue and wakes it.
1739  */
1740 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1741 {
1742         unsigned long flags;
1743         struct rq *rq;
1744
1745         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1746 #ifdef CONFIG_SMP
1747         /*
1748          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1749          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1750          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1751          */
1752         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1753 #endif
1754
1755         /* Initialize new task's runnable average */
1756         init_task_runnable_average(p);
1757         rq = __task_rq_lock(p);
1758         activate_task(rq, p, 0);
1759         p->on_rq = 1;
1760         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1761         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1762 #ifdef CONFIG_SMP
1763         if (p->sched_class->task_woken)
1764                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1765 #endif
1766         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1767 }
1768
1769 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1770
1771 /**
1772  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1773  * @notifier: notifier struct to register
1774  */
1775 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1776 {
1777         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1778 }
1779 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1780
1781 /**
1782  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1783  * @notifier: notifier struct to unregister
1784  *
1785  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1786  */
1787 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1788 {
1789         hlist_del(&notifier->link);
1790 }
1791 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1792
1793 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1794 {
1795         struct preempt_notifier *notifier;
1796
1797         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1798                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1799 }
1800
1801 static void
1802 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1803                                  struct task_struct *next)
1804 {
1805         struct preempt_notifier *notifier;
1806
1807         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1808                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1809 }
1810
1811 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1812
1813 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1814 {
1815 }
1816
1817 static void
1818 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1819                                  struct task_struct *next)
1820 {
1821 }
1822
1823 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1824
1825 /**
1826  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1827  * @rq: the runqueue preparing to switch
1828  * @prev: the current task that is being switched out
1829  * @next: the task we are going to switch to.
1830  *
1831  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1832  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1833  * switch.
1834  *
1835  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1836  * hooks.
1837  */
1838 static inline void
1839 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1840                     struct task_struct *next)
1841 {
1842         trace_sched_switch(prev, next);
1843         sched_info_switch(rq, prev, next);
1844         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1845         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1846         prepare_lock_switch(rq, next);
1847         prepare_arch_switch(next);
1848 }
1849
1850 /**
1851  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1852  * @rq: runqueue associated with task-switch
1853  * @prev: the thread we just switched away from.
1854  *
1855  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1856  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1857  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1858  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1859  *
1860  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1861  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1862  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1863  * details.)
1864  */
1865 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1866         __releases(rq->lock)
1867 {
1868         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1869         long prev_state;
1870
1871         rq->prev_mm = NULL;
1872
1873         /*
1874          * A task struct has one reference for the use as "current".
1875          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1876          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1877          * the scheduled task must drop that reference.
1878          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1879          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1880          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1881          * be dropped twice.
1882          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1883          */
1884         prev_state = prev->state;
1885         vtime_task_switch(prev);
1886         finish_arch_switch(prev);
1887         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1888         finish_lock_switch(rq, prev);
1889         finish_arch_post_lock_switch();
1890
1891         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1892         if (mm)
1893                 mmdrop(mm);
1894         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1895                 /*
1896                  * Remove function-return probe instances associated with this
1897                  * task and put them back on the free list.
1898                  */
1899                 kprobe_flush_task(prev);
1900                 put_task_struct(prev);
1901         }
1902
1903         tick_nohz_task_switch(current);
1904 }
1905
1906 #ifdef CONFIG_SMP
1907
1908 /* assumes rq->lock is held */
1909 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1910 {
1911         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1912                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1913 }
1914
1915 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1916 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1917 {
1918         if (rq->post_schedule) {
1919                 unsigned long flags;
1920
1921                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1922                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1923                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1924                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1925
1926                 rq->post_schedule = 0;
1927         }
1928 }
1929
1930 #else
1931
1932 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1933 {
1934 }
1935
1936 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1937 {
1938 }
1939
1940 #endif
1941
1942 /**
1943  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1944  * @prev: the thread we just switched away from.
1945  */
1946 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1947         __releases(rq->lock)
1948 {
1949         struct rq *rq = this_rq();
1950
1951         finish_task_switch(rq, prev);
1952
1953         /*
1954          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1955          * task_switch?
1956          */
1957         post_schedule(rq);
1958
1959 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1960         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1961         preempt_enable();
1962 #endif
1963         if (current->set_child_tid)
1964                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1965 }
1966
1967 /*
1968  * context_switch - switch to the new MM and the new
1969  * thread's register state.
1970  */
1971 static inline void
1972 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1973                struct task_struct *next)
1974 {
1975         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1976
1977         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1978
1979         mm = next->mm;
1980         oldmm = prev->active_mm;
1981         /*
1982          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1983          * combine the page table reload and the switch backend into
1984          * one hypercall.
1985          */
1986         arch_start_context_switch(prev);
1987
1988         if (!mm) {
1989                 next->active_mm = oldmm;
1990                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1991                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1992         } else
1993                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1994
1995         if (!prev->mm) {
1996                 prev->active_mm = NULL;
1997                 rq->prev_mm = oldmm;
1998         }
1999         /*
2000          * Since the runqueue lock will be released by the next
2001          * task (which is an invalid locking op but in the case
2002          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2003          * do an early lockdep release here:
2004          */
2005 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2006         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2007 #endif
2008
2009         context_tracking_task_switch(prev, next);
2010         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2011         switch_to(prev, next, prev);
2012
2013         barrier();
2014         /*
2015          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2016          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2017          * frame will be invalid.
2018          */
2019         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2020 }
2021
2022 /*
2023  * nr_running and nr_context_switches:
2024  *
2025  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2026  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2027  */
2028 unsigned long nr_running(void)
2029 {
2030         unsigned long i, sum = 0;
2031
2032         for_each_online_cpu(i)
2033                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2034
2035         return sum;
2036 }
2037
2038 unsigned long long nr_context_switches(void)
2039 {
2040         int i;
2041         unsigned long long sum = 0;
2042
2043         for_each_possible_cpu(i)
2044                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2045
2046         return sum;
2047 }
2048
2049 unsigned long nr_iowait(void)
2050 {
2051         unsigned long i, sum = 0;
2052
2053         for_each_possible_cpu(i)
2054                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2055
2056         return sum;
2057 }
2058
2059 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2060 {
2061         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2062         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2063 }
2064
2065 #ifdef CONFIG_SMP
2066
2067 /*
2068  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2069  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2070  */
2071 void sched_exec(void)
2072 {
2073         struct task_struct *p = current;
2074         unsigned long flags;
2075         int dest_cpu;
2076
2077         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2078         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2079         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2080                 goto unlock;
2081
2082         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2083                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2084
2085                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2086                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2087                 return;
2088         }
2089 unlock:
2090         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2091 }
2092
2093 #endif
2094
2095 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2096 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2097
2098 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2099 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2100
2101 /*
2102  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2103  * @p in case that task is currently running.
2104  *
2105  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2106  */
2107 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2108 {
2109         u64 ns = 0;
2110
2111         if (task_current(rq, p)) {
2112                 update_rq_clock(rq);
2113                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2114                 if ((s64)ns < 0)
2115                         ns = 0;
2116         }
2117
2118         return ns;
2119 }
2120
2121 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2122 {
2123         unsigned long flags;
2124         struct rq *rq;
2125         u64 ns = 0;
2126
2127         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2128         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2129         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2130
2131         return ns;
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Return accounted runtime for the task.
2136  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2137  * pending runtime that have not been accounted yet.
2138  */
2139 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2140 {
2141         unsigned long flags;
2142         struct rq *rq;
2143         u64 ns = 0;
2144
2145         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2146         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2147         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2148
2149         return ns;
2150 }
2151
2152 /*
2153  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2154  * We call it with interrupts disabled.
2155  */
2156 void scheduler_tick(void)
2157 {
2158         int cpu = smp_processor_id();
2159         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2160         struct task_struct *curr = rq->curr;
2161
2162         sched_clock_tick();
2163
2164         raw_spin_lock(&rq->lock);
2165         update_rq_clock(rq);
2166         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2167         update_cpu_load_active(rq);
2168         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2169
2170         perf_event_task_tick();
2171
2172 #ifdef CONFIG_SMP
2173         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2174         trigger_load_balance(rq, cpu);
2175 #endif
2176         rq_last_tick_reset(rq);
2177 }
2178
2179 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2180 /**
2181  * scheduler_tick_max_deferment
2182  *
2183  * Keep at least one tick per second when a single
2184  * active task is running because the scheduler doesn't
2185  * yet completely support full dynticks environment.
2186  *
2187  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2188  * balancing, etc... continue to move forward, even
2189  * with a very low granularity.
2190  *
2191  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2192  */
2193 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2194 {
2195         struct rq *rq = this_rq();
2196         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2197
2198         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2199
2200         if (time_before_eq(next, now))
2201                 return 0;
2202
2203         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2204 }
2205 #endif
2206
2207 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2208 {
2209         if (in_lock_functions(addr)) {
2210                 addr = CALLER_ADDR2;
2211                 if (in_lock_functions(addr))
2212                         addr = CALLER_ADDR3;
2213         }
2214         return addr;
2215 }
2216
2217 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2218                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2219
2220 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2221 {
2222 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2223         /*
2224          * Underflow?
2225          */
2226         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2227                 return;
2228 #endif
2229         __preempt_count_add(val);
2230 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2231         /*
2232          * Spinlock count overflowing soon?
2233          */
2234         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2235                                 PREEMPT_MASK - 10);
2236 #endif
2237         if (preempt_count() == val)
2238                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2239 }
2240 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2241
2242 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2243 {
2244 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2245         /*
2246          * Underflow?
2247          */
2248         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2249                 return;
2250         /*
2251          * Is the spinlock portion underflowing?
2252          */
2253         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2254                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2255                 return;
2256 #endif
2257
2258         if (preempt_count() == val)
2259                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2260         __preempt_count_sub(val);
2261 }
2262 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2263
2264 #endif
2265
2266 /*
2267  * Print scheduling while atomic bug:
2268  */
2269 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2270 {
2271         if (oops_in_progress)
2272                 return;
2273
2274         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2275                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2276
2277         debug_show_held_locks(prev);
2278         print_modules();
2279         if (irqs_disabled())
2280                 print_irqtrace_events(prev);
2281         dump_stack();
2282         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2283 }
2284
2285 /*
2286  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2287  */
2288 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2289 {
2290         /*
2291          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2292          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2293          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2294          */
2295         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2296                 __schedule_bug(prev);
2297         rcu_sleep_check();
2298
2299         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2300
2301         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2302 }
2303
2304 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2305 {
2306         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2307                 update_rq_clock(rq);
2308         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2309 }
2310
2311 /*
2312  * Pick up the highest-prio task:
2313  */
2314 static inline struct task_struct *
2315 pick_next_task(struct rq *rq)
2316 {
2317         const struct sched_class *class;
2318         struct task_struct *p;
2319
2320         /*
2321          * Optimization: we know that if all tasks are in
2322          * the fair class we can call that function directly:
2323          */
2324         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2325                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2326                 if (likely(p))
2327                         return p;
2328         }
2329
2330         for_each_class(class) {
2331                 p = class->pick_next_task(rq);
2332                 if (p)
2333                         return p;
2334         }
2335
2336         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2337 }
2338
2339 /*
2340  * __schedule() is the main scheduler function.
2341  *
2342  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2343  *
2344  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2345  *
2346  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2347  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2348  *
2349  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2350  *      interrupt handler scheduler_tick().
2351  *
2352  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2353  *      task to the run-queue and that's it.
2354  *
2355  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2356  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2357  *      called on the nearest possible occasion:
2358  *
2359  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2360  *
2361  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2362  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2363  *           spin_unlock()!)
2364  *
2365  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2366  *           preemptible context
2367  *
2368  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2369  *         then at the next:
2370  *
2371  *          - cond_resched() call
2372  *          - explicit schedule() call
2373  *          - return from syscall or exception to user-space
2374  *          - return from interrupt-handler to user-space
2375  */
2376 static void __sched __schedule(void)
2377 {
2378         struct task_struct *prev, *next;
2379         unsigned long *switch_count;
2380         struct rq *rq;
2381         int cpu;
2382
2383 need_resched:
2384         preempt_disable();
2385         cpu = smp_processor_id();
2386         rq = cpu_rq(cpu);
2387         rcu_note_context_switch(cpu);
2388         prev = rq->curr;
2389
2390         schedule_debug(prev);
2391
2392         if (sched_feat(HRTICK))
2393                 hrtick_clear(rq);
2394
2395         /*
2396          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2397          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2398          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2399          */
2400         smp_mb__before_spinlock();
2401         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2402
2403         switch_count = &prev->nivcsw;
2404         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2405                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2406                         prev->state = TASK_RUNNING;
2407                 } else {
2408                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2409                         prev->on_rq = 0;
2410
2411                         /*
2412                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2413                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2414                          * concurrency.
2415                          */
2416                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2417                                 struct task_struct *to_wakeup;
2418
2419                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2420                                 if (to_wakeup)
2421                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2422                         }
2423                 }
2424                 switch_count = &prev->nvcsw;
2425         }
2426
2427         pre_schedule(rq, prev);
2428
2429         if (unlikely(!rq->nr_running))
2430                 idle_balance(cpu, rq);
2431
2432         put_prev_task(rq, prev);
2433         next = pick_next_task(rq);
2434         clear_tsk_need_resched(prev);
2435         clear_preempt_need_resched();
2436         rq->skip_clock_update = 0;
2437
2438         if (likely(prev != next)) {
2439                 rq->nr_switches++;
2440                 rq->curr = next;
2441                 ++*switch_count;
2442
2443                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2444                 /*
2445                  * The context switch have flipped the stack from under us
2446                  * and restored the local variables which were saved when
2447                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2448                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2449                  */
2450                 cpu = smp_processor_id();
2451                 rq = cpu_rq(cpu);
2452         } else
2453                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2454
2455         post_schedule(rq);
2456
2457         sched_preempt_enable_no_resched();
2458         if (need_resched())
2459                 goto need_resched;
2460 }
2461
2462 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2463 {
2464         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2465                 return;
2466         /*
2467          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2468          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2469          */
2470         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2471                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2472 }
2473
2474 asmlinkage void __sched schedule(void)
2475 {
2476         struct task_struct *tsk = current;
2477
2478         sched_submit_work(tsk);
2479         __schedule();
2480 }
2481 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2482
2483 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2484 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2485 {
2486         /*
2487          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2488          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2489          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2490          * we find a better solution.
2491          */
2492         user_exit();
2493         schedule();
2494         user_enter();
2495 }
2496 #endif
2497
2498 /**
2499  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2500  *
2501  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2502  */
2503 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2504 {
2505         sched_preempt_enable_no_resched();
2506         schedule();
2507         preempt_disable();
2508 }
2509
2510 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2511 /*
2512  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2513  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2514  * occur there and call schedule directly.
2515  */
2516 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2517 {
2518         /*
2519          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2520          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2521          */
2522         if (likely(!preemptible()))
2523                 return;
2524
2525         do {
2526                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2527                 __schedule();
2528                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2529
2530                 /*
2531                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2532                  * between schedule and now.
2533                  */
2534                 barrier();
2535         } while (need_resched());
2536 }
2537 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2538
2539 /*
2540  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2541  * off of irq context.
2542  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2543  * protect us against recursive calling from irq.
2544  */
2545 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2546 {
2547         enum ctx_state prev_state;
2548
2549         /* Catch callers which need to be fixed */
2550         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2551
2552         prev_state = exception_enter();
2553
2554         do {
2555                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2556                 local_irq_enable();
2557                 __schedule();
2558                 local_irq_disable();
2559                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2560
2561                 /*
2562                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2563                  * between schedule and now.
2564                  */
2565                 barrier();
2566         } while (need_resched());
2567
2568         exception_exit(prev_state);
2569 }
2570
2571 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2572
2573 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2574                           void *key)
2575 {
2576         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2577 }
2578 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2579
2580 /*
2581  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
2582  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
2583  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
2584  *
2585  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
2586  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
2587  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
2588  */
2589 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2590                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
2591 {
2592         wait_queue_t *curr, *next;
2593
2594         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
2595                 unsigned flags = curr->flags;
2596
2597                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
2598                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
2599                         break;
2600         }
2601 }
2602
2603 /**
2604  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
2605  * @q: the waitqueue
2606  * @mode: which threads
2607  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2608  * @key: is directly passed to the wakeup function
2609  *
2610  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2611  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2612  */
2613 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2614                         int nr_exclusive, void *key)
2615 {
2616         unsigned long flags;
2617
2618         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2619         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
2620         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2621 }
2622 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
2623
2624 /*
2625  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
2626  */
2627 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
2628 {
2629         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
2630 }
2631 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
2632
2633 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
2634 {
2635         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
2636 }
2637 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
2638
2639 /**
2640  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
2641  * @q: the waitqueue
2642  * @mode: which threads
2643  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2644  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
2645  *
2646  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
2647  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
2648  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
2649  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
2650  *
2651  * On UP it can prevent extra preemption.
2652  *
2653  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2654  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2655  */
2656 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2657                         int nr_exclusive, void *key)
2658 {
2659         unsigned long flags;
2660         int wake_flags = WF_SYNC;
2661
2662         if (unlikely(!q))
2663                 return;
2664
2665         if (unlikely(nr_exclusive != 1))
2666                 wake_flags = 0;
2667
2668         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2669         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
2670         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2671 }
2672 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
2673
2674 /*
2675  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
2676  */
2677 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
2678 {
2679         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
2680 }
2681 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
2682
2683 /**
2684  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
2685  * @x:  holds the state of this particular completion
2686  *
2687  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
2688  * awakened in the same order in which they were queued.
2689  *
2690  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
2691  *
2692  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2693  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2694  */
2695 void complete(struct completion *x)
2696 {
2697         unsigned long flags;
2698
2699         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2700         x->done++;
2701         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
2702         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2703 }
2704 EXPORT_SYMBOL(complete);
2705
2706 /**
2707  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
2708  * @x:  holds the state of this particular completion
2709  *
2710  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
2711  *
2712  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2713  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2714  */
2715 void complete_all(struct completion *x)
2716 {
2717         unsigned long flags;
2718
2719         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2720         x->done += UINT_MAX/2;
2721         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
2722         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2723 }
2724 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
2725
2726 static inline long __sched
2727 do_wait_for_common(struct completion *x,
2728                    long (*action)(long), long timeout, int state)
2729 {
2730         if (!x->done) {
2731                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2732
2733                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
2734                 do {
2735                         if (signal_pending_state(state, current)) {
2736                                 timeout = -ERESTARTSYS;
2737                                 break;
2738                         }
2739                         __set_current_state(state);
2740                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2741                         timeout = action(timeout);
2742                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2743                 } while (!x->done && timeout);
2744                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
2745                 if (!x->done)
2746                         return timeout;
2747         }
2748         x->done--;
2749         return timeout ?: 1;
2750 }
2751
2752 static inline long __sched
2753 __wait_for_common(struct completion *x,
2754                   long (*action)(long), long timeout, int state)
2755 {
2756         might_sleep();
2757
2758         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2759         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
2760         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2761         return timeout;
2762 }
2763
2764 static long __sched
2765 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
2766 {
2767         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
2768 }
2769
2770 static long __sched
2771 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
2772 {
2773         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
2774 }
2775
2776 /**
2777  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
2778  * @x:  holds the state of this particular completion
2779  *
2780  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2781  * interruptible and there is no timeout.
2782  *
2783  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
2784  * and interrupt capability. Also see complete().
2785  */
2786 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
2787 {
2788         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2789 }
2790 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
2791
2792 /**
2793  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2794  * @x:  holds the state of this particular completion
2795  * @timeout:  timeout value in jiffies
2796  *
2797  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2798  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2799  * interruptible.
2800  *
2801  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2802  * till timeout) if completed.
2803  */
2804 unsigned long __sched
2805 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2806 {
2807         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2808 }
2809 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
2810
2811 /**
2812  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
2813  * @x:  holds the state of this particular completion
2814  *
2815  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2816  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
2817  * for IO.
2818  */
2819 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
2820 {
2821         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2822 }
2823 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
2824
2825 /**
2826  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2827  * @x:  holds the state of this particular completion
2828  * @timeout:  timeout value in jiffies
2829  *
2830  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2831  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2832  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
2833  *
2834  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2835  * till timeout) if completed.
2836  */
2837 unsigned long __sched
2838 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2839 {
2840         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2841 }
2842 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
2843
2844 /**
2845  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
2846  * @x:  holds the state of this particular completion
2847  *
2848  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
2849  * interruptible.
2850  *
2851  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2852  */
2853 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
2854 {
2855         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
2856         if (t == -ERESTARTSYS)
2857                 return t;
2858         return 0;
2859 }
2860 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
2861
2862 /**
2863  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
2864  * @x:  holds the state of this particular completion
2865  * @timeout:  timeout value in jiffies
2866  *
2867  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2868  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
2869  *
2870  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2871  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2872  */
2873 long __sched
2874 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
2875                                           unsigned long timeout)
2876 {
2877         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
2878 }
2879 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
2880
2881 /**
2882  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
2883  * @x:  holds the state of this particular completion
2884  *
2885  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
2886  * interrupted by a kill signal.
2887  *
2888  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2889  */
2890 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
2891 {
2892         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
2893         if (t == -ERESTARTSYS)
2894                 return t;
2895         return 0;
2896 }
2897 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
2898
2899 /**
2900  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
2901  * @x:  holds the state of this particular completion
2902  * @timeout:  timeout value in jiffies
2903  *
2904  * This waits for either a completion of a specific task to be
2905  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
2906  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
2907  *
2908  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2909  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2910  */
2911 long __sched
2912 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
2913                                      unsigned long timeout)
2914 {
2915         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
2916 }
2917 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
2918
2919 /**
2920  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
2921  *      @x:     completion structure
2922  *
2923  *      Return: 0 if a decrement cannot be done without blocking
2924  *               1 if a decrement succeeded.
2925  *
2926  *      If a completion is being used as a counting completion,
2927  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
2928  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
2929  *      is protecting is not available.
2930  */
2931 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
2932 {
2933         unsigned long flags;
2934         int ret = 1;
2935
2936         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2937         if (!x->done)
2938                 ret = 0;
2939         else
2940                 x->done--;
2941         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2942         return ret;
2943 }
2944 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
2945
2946 /**
2947  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
2948  *      @x:     completion structure
2949  *
2950  *      Return: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
2951  *               1 if there are no waiters.
2952  *
2953  */
2954 bool completion_done(struct completion *x)
2955 {
2956         unsigned long flags;
2957         int ret = 1;
2958
2959         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2960         if (!x->done)
2961                 ret = 0;
2962         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2963         return ret;
2964 }
2965 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
2966
2967 static long __sched
2968 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2969 {
2970         unsigned long flags;
2971         wait_queue_t wait;
2972
2973         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2974
2975         __set_current_state(state);
2976
2977         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2978         __add_wait_queue(q, &wait);
2979         spin_unlock(&q->lock);
2980         timeout = schedule_timeout(timeout);
2981         spin_lock_irq(&q->lock);
2982         __remove_wait_queue(q, &wait);
2983         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2984
2985         return timeout;
2986 }
2987
2988 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2989 {
2990         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2991 }
2992 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2993
2994 long __sched
2995 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2996 {
2997         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2998 }
2999 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3000
3001 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3002 {
3003         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3004 }
3005 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3006
3007 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3008 {
3009         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3010 }
3011 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3012
3013 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3014
3015 /*
3016  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3017  * @p: task
3018  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3019  *
3020  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3021  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3022  *
3023  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3024  */
3025 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3026 {
3027         int oldprio, on_rq, running;
3028         struct rq *rq;
3029         const struct sched_class *prev_class;
3030
3031         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3032
3033         rq = __task_rq_lock(p);
3034
3035         /*
3036          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3037          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3038          *
3039          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3040          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3041          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3042          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3043          * with interrupts disabled and will complete the lock
3044          * protected section without being interrupted. So there is no
3045          * real need to boost.
3046          */
3047         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3048                 WARN_ON(p != rq->curr);
3049                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3050                 goto out_unlock;
3051         }
3052
3053         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3054         oldprio = p->prio;
3055         prev_class = p->sched_class;
3056         on_rq = p->on_rq;
3057         running = task_current(rq, p);
3058         if (on_rq)
3059                 dequeue_task(rq, p, 0);
3060         if (running)
3061                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3062
3063         if (rt_prio(prio))
3064                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3065         else
3066                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3067
3068         p->prio = prio;
3069
3070         if (running)
3071                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3072         if (on_rq)
3073                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3074
3075         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3076 out_unlock:
3077         __task_rq_unlock(rq);
3078 }
3079 #endif
3080 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3081 {
3082         int old_prio, delta, on_rq;
3083         unsigned long flags;
3084         struct rq *rq;
3085
3086         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3087                 return;
3088         /*
3089          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3090          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3091          */
3092         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3093         /*
3094          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3095          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3096          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3097          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3098          */
3099         if (task_has_rt_policy(p)) {
3100                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3101                 goto out_unlock;
3102         }
3103         on_rq = p->on_rq;
3104         if (on_rq)
3105                 dequeue_task(rq, p, 0);
3106
3107         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3108         set_load_weight(p);
3109         old_prio = p->prio;
3110         p->prio = effective_prio(p);
3111         delta = p->prio - old_prio;
3112
3113         if (on_rq) {
3114                 enqueue_task(rq, p, 0);
3115                 /*
3116                  * If the task increased its priority or is running and
3117                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3118                  */
3119                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3120                         resched_task(rq->curr);
3121         }
3122 out_unlock:
3123         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3124 }
3125 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3126
3127 /*
3128  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3129  * @p: task
3130  * @nice: nice value
3131  */
3132 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3133 {
3134         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3135         int nice_rlim = 20 - nice;
3136
3137         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3138                 capable(CAP_SYS_NICE));
3139 }
3140
3141 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3142
3143 /*
3144  * sys_nice - change the priority of the current process.
3145  * @increment: priority increment
3146  *
3147  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3148  * does similar things.
3149  */
3150 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3151 {
3152         long nice, retval;
3153
3154         /*
3155          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3156          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3157          * and we have a single winner.
3158          */
3159         if (increment < -40)
3160                 increment = -40;
3161         if (increment > 40)
3162                 increment = 40;
3163
3164         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3165         if (nice < -20)
3166                 nice = -20;
3167         if (nice > 19)
3168                 nice = 19;
3169
3170         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3171                 return -EPERM;
3172
3173         retval = security_task_setnice(current, nice);
3174         if (retval)
3175                 return retval;
3176
3177         set_user_nice(current, nice);
3178         return 0;
3179 }
3180
3181 #endif
3182
3183 /**
3184  * task_prio - return the priority value of a given task.
3185  * @p: the task in question.
3186  *
3187  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3188  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3189  * around 0, value goes from -16 to +15.
3190  */
3191 int task_prio(const struct task_struct *p)
3192 {
3193         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3194 }
3195
3196 /**
3197  * task_nice - return the nice value of a given task.
3198  * @p: the task in question.
3199  *
3200  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3201  */
3202 int task_nice(const struct task_struct *p)
3203 {
3204         return TASK_NICE(p);
3205 }
3206 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3207
3208 /**
3209  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3210  * @cpu: the processor in question.
3211  *
3212  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3213  */
3214 int idle_cpu(int cpu)
3215 {
3216         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3217
3218         if (rq->curr != rq->idle)
3219                 return 0;
3220
3221         if (rq->nr_running)
3222                 return 0;
3223
3224 #ifdef CONFIG_SMP
3225         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3226                 return 0;
3227 #endif
3228
3229         return 1;
3230 }
3231
3232 /**
3233  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3234  * @cpu: the processor in question.
3235  *
3236  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3237  */
3238 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3239 {
3240         return cpu_rq(cpu)->idle;
3241 }
3242
3243 /**
3244  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3245  * @pid: the pid in question.
3246  *
3247  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3248  */
3249 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3250 {
3251         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3252 }
3253
3254 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3255 static void
3256 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3257 {
3258         p->policy = policy;
3259         p->rt_priority = prio;
3260         p->normal_prio = normal_prio(p);
3261         /* we are holding p->pi_lock already */
3262         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3263         if (rt_prio(p->prio))
3264                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3265         else
3266                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3267         set_load_weight(p);
3268 }
3269
3270 /*
3271  * check the target process has a UID that matches the current process's
3272  */
3273 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3274 {
3275         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3276         bool match;
3277
3278         rcu_read_lock();
3279         pcred = __task_cred(p);
3280         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3281                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3282         rcu_read_unlock();
3283         return match;
3284 }
3285
3286 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3287                                 const struct sched_param *param, bool user)
3288 {
3289         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3290         unsigned long flags;
3291         const struct sched_class *prev_class;
3292         struct rq *rq;
3293         int reset_on_fork;
3294
3295         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3296         BUG_ON(in_interrupt());
3297 recheck:
3298         /* double check policy once rq lock held */
3299         if (policy < 0) {
3300                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3301                 policy = oldpolicy = p->policy;
3302         } else {
3303                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3304                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3305
3306                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3307                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3308                                 policy != SCHED_IDLE)
3309                         return -EINVAL;
3310         }
3311
3312         /*
3313          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3314          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3315          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3316          */
3317         if (param->sched_priority < 0 ||
3318             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3319             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3320                 return -EINVAL;
3321         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3322                 return -EINVAL;
3323
3324         /*
3325          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3326          */
3327         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3328                 if (rt_policy(policy)) {
3329                         unsigned long rlim_rtprio =
3330                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3331
3332                         /* can't set/change the rt policy */
3333                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3334                                 return -EPERM;
3335
3336                         /* can't increase priority */
3337                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3338                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3339                                 return -EPERM;
3340                 }
3341
3342                 /*
3343                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3344                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3345                  */
3346                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3347                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3348                                 return -EPERM;
3349                 }
3350
3351                 /* can't change other user's priorities */
3352                 if (!check_same_owner(p))
3353                         return -EPERM;
3354
3355                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3356                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3357                         return -EPERM;
3358         }
3359
3360         if (user) {
3361                 retval = security_task_setscheduler(p);
3362                 if (retval)
3363                         return retval;
3364         }
3365
3366         /*
3367          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3368          * changing the priority of the task:
3369          *
3370          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3371          * runqueue lock must be held.
3372          */
3373         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3374
3375         /*
3376          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3377          */
3378         if (p == rq->stop) {
3379                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3380                 return -EINVAL;
3381         }
3382
3383         /*
3384          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3385          */
3386         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3387                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3388                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3389                 return 0;
3390         }
3391
3392 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3393         if (user) {
3394                 /*
3395                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3396                  * assigned.
3397                  */
3398                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3399                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3400                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3401                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3402                         return -EPERM;
3403                 }
3404         }
3405 #endif
3406
3407         /* recheck policy now with rq lock held */
3408         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3409                 policy = oldpolicy = -1;
3410                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3411                 goto recheck;
3412         }
3413         on_rq = p->on_rq;
3414         running = task_current(rq, p);
3415         if (on_rq)
3416                 dequeue_task(rq, p, 0);
3417         if (running)
3418                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3419
3420         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3421
3422         oldprio = p->prio;
3423         prev_class = p->sched_class;
3424         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3425
3426         if (running)
3427                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3428         if (on_rq)
3429                 enqueue_task(rq, p, 0);
3430
3431         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3432         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3433
3434         rt_mutex_adjust_pi(p);
3435
3436         return 0;
3437 }
3438
3439 /**
3440  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3441  * @p: the task in question.
3442  * @policy: new policy.
3443  * @param: structure containing the new RT priority.
3444  *
3445  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3446  *
3447  * NOTE that the task may be already dead.
3448  */
3449 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3450                        const struct sched_param *param)
3451 {
3452         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3453 }
3454 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3455
3456 /**
3457  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3458  * @p: the task in question.
3459  * @policy: new policy.
3460  * @param: structure containing the new RT priority.
3461  *
3462  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3463  * current context has permission.  For example, this is needed in
3464  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3465  * but our caller might not have that capability.
3466  *
3467  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3468  */
3469 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3470                                const struct sched_param *param)
3471 {
3472         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3473 }
3474
3475 static int
3476 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3477 {
3478         struct sched_param lparam;
3479         struct task_struct *p;
3480         int retval;
3481
3482         if (!param || pid < 0)
3483                 return -EINVAL;
3484         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3485                 return -EFAULT;
3486
3487         rcu_read_lock();
3488         retval = -ESRCH;
3489         p = find_process_by_pid(pid);
3490         if (p != NULL)
3491                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3492         rcu_read_unlock();
3493
3494         return retval;
3495 }
3496
3497 /**
3498  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3499  * @pid: the pid in question.
3500  * @policy: new policy.
3501  * @param: structure containing the new RT priority.
3502  *
3503  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3504  */
3505 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3506                 struct sched_param __user *, param)
3507 {
3508         /* negative values for policy are not valid */
3509         if (policy < 0)
3510                 return -EINVAL;
3511
3512         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3513 }
3514
3515 /**
3516  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3517  * @pid: the pid in question.
3518  * @param: structure containing the new RT priority.
3519  *
3520  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3521  */
3522 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3523 {
3524         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3525 }
3526
3527 /**
3528  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3529  * @pid: the pid in question.
3530  *
3531  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3532  * code.
3533  */
3534 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3535 {
3536         struct task_struct *p;
3537         int retval;
3538
3539         if (pid < 0)
3540                 return -EINVAL;
3541
3542         retval = -ESRCH;
3543         rcu_read_lock();
3544         p = find_process_by_pid(pid);
3545         if (p) {
3546                 retval = security_task_getscheduler(p);
3547                 if (!retval)
3548                         retval = p->policy
3549                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3550         }
3551         rcu_read_unlock();
3552         return retval;
3553 }
3554
3555 /**
3556  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3557  * @pid: the pid in question.
3558  * @param: structure containing the RT priority.
3559  *
3560  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3561  * code.
3562  */
3563 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3564 {
3565         struct sched_param lp;
3566         struct task_struct *p;
3567         int retval;
3568
3569         if (!param || pid < 0)
3570                 return -EINVAL;
3571
3572         rcu_read_lock();
3573         p = find_process_by_pid(pid);
3574         retval = -ESRCH;
3575         if (!p)
3576                 goto out_unlock;
3577
3578         retval = security_task_getscheduler(p);
3579         if (retval)
3580                 goto out_unlock;
3581
3582         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3583         rcu_read_unlock();
3584
3585         /*
3586          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3587          */
3588         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3589
3590         return retval;
3591
3592 out_unlock:
3593         rcu_read_unlock();
3594         return retval;
3595 }
3596
3597 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3598 {
3599         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3600         struct task_struct *p;
3601         int retval;
3602
3603         get_online_cpus();
3604         rcu_read_lock();
3605
3606         p = find_process_by_pid(pid);
3607         if (!p) {
3608                 rcu_read_unlock();
3609                 put_online_cpus();
3610                 return -ESRCH;
3611         }
3612
3613         /* Prevent p going away */
3614         get_task_struct(p);
3615         rcu_read_unlock();
3616
3617         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3618                 retval = -EINVAL;
3619                 goto out_put_task;
3620         }
3621         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3622                 retval = -ENOMEM;
3623                 goto out_put_task;
3624         }
3625         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3626                 retval = -ENOMEM;
3627                 goto out_free_cpus_allowed;
3628         }
3629         retval = -EPERM;
3630         if (!check_same_owner(p)) {
3631                 rcu_read_lock();
3632                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3633                         rcu_read_unlock();
3634                         goto out_unlock;
3635                 }
3636                 rcu_read_unlock();
3637         }
3638
3639         retval = security_task_setscheduler(p);
3640         if (retval)
3641                 goto out_unlock;
3642
3643         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3644         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3645 again:
3646         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3647
3648         if (!retval) {
3649                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3650                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3651                         /*
3652                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3653                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3654                          * cpuset's cpus_allowed
3655                          */
3656                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3657                         goto again;
3658                 }
3659         }
3660 out_unlock:
3661         free_cpumask_var(new_mask);
3662 out_free_cpus_allowed:
3663         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3664 out_put_task:
3665         put_task_struct(p);
3666         put_online_cpus();
3667         return retval;
3668 }
3669
3670 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3671                              struct cpumask *new_mask)
3672 {
3673         if (len < cpumask_size())
3674                 cpumask_clear(new_mask);
3675         else if (len > cpumask_size())
3676                 len = cpumask_size();
3677
3678         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3679 }
3680
3681 /**
3682  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3683  * @pid: pid of the process
3684  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3685  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3686  *
3687  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3688  */
3689 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3690                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3691 {
3692         cpumask_var_t new_mask;
3693         int retval;
3694
3695         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3696                 return -ENOMEM;
3697
3698         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3699         if (retval == 0)
3700                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3701         free_cpumask_var(new_mask);
3702         return retval;
3703 }
3704
3705 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3706 {
3707         struct task_struct *p;
3708         unsigned long flags;
3709         int retval;
3710
3711         get_online_cpus();
3712         rcu_read_lock();
3713
3714         retval = -ESRCH;
3715         p = find_process_by_pid(pid);
3716         if (!p)
3717                 goto out_unlock;
3718
3719         retval = security_task_getscheduler(p);
3720         if (retval)
3721                 goto out_unlock;
3722
3723         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3724         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
3725         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3726
3727 out_unlock:
3728         rcu_read_unlock();
3729         put_online_cpus();
3730
3731         return retval;
3732 }
3733
3734 /**
3735  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3736  * @pid: pid of the process
3737  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3738  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3739  *
3740  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3741  */
3742 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3743                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3744 {
3745         int ret;
3746         cpumask_var_t mask;
3747
3748         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3749                 return -EINVAL;
3750         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3751                 return -EINVAL;
3752
3753         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3754                 return -ENOMEM;
3755
3756         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3757         if (ret == 0) {
3758                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3759
3760                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3761                         ret = -EFAULT;
3762                 else
3763                         ret = retlen;
3764         }
3765         free_cpumask_var(mask);
3766
3767         return ret;
3768 }
3769
3770 /**
3771  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3772  *
3773  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3774  * other threads running on this CPU then this function will return.
3775  *
3776  * Return: 0.
3777  */
3778 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
3779 {
3780         struct rq *rq = this_rq_lock();
3781
3782         schedstat_inc(rq, yld_count);
3783         current->sched_class->yield_task(rq);
3784
3785         /*
3786          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
3787          * no need to preempt or enable interrupts:
3788          */
3789         __release(rq->lock);
3790         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3791         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
3792         sched_preempt_enable_no_resched();
3793
3794         schedule();
3795
3796         return 0;
3797 }
3798
3799 static void __cond_resched(void)
3800 {
3801         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
3802         __schedule();
3803         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
3804 }
3805
3806 int __sched _cond_resched(void)
3807 {
3808         if (should_resched()) {
3809                 __cond_resched();
3810                 return 1;
3811         }
3812         return 0;
3813 }
3814 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
3815
3816 /*
3817  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
3818  * call schedule, and on return reacquire the lock.
3819  *
3820  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
3821  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
3822  * spin_unlock(), once by hand).
3823  */
3824 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
3825 {
3826         int resched = should_resched();
3827         int ret = 0;
3828
3829         lockdep_assert_held(lock);
3830
3831         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
3832                 spin_unlock(lock);
3833                 if (resched)
3834                         __cond_resched();
3835                 else
3836                         cpu_relax();
3837                 ret = 1;
3838                 spin_lock(lock);
3839         }
3840         return ret;
3841 }
3842 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
3843
3844 int __sched __cond_resched_softirq(void)
3845 {
3846         BUG_ON(!in_softirq());
3847
3848         if (should_resched()) {
3849                 local_bh_enable();
3850                 __cond_resched();
3851                 local_bh_disable();
3852                 return 1;
3853         }
3854         return 0;
3855 }
3856 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
3857
3858 /**
3859  * yield - yield the current processor to other threads.
3860  *
3861  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
3862  *
3863  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
3864  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
3865  * it, its already broken.
3866  *
3867  * Typical broken usage is:
3868  *
3869  * while (!event)
3870  *      yield();
3871  *
3872  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
3873  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
3874  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
3875  *
3876  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
3877  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
3878  * If you still want to use yield(), do not!
3879  */
3880 void __sched yield(void)
3881 {
3882         set_current_state(TASK_RUNNING);
3883         sys_sched_yield();
3884 }
3885 EXPORT_SYMBOL(yield);
3886
3887 /**
3888  * yield_to - yield the current processor to another thread in
3889  * your thread group, or accelerate that thread toward the
3890  * processor it's on.
3891  * @p: target task
3892  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
3893  *
3894  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
3895  * can't go away on us before we can do any checks.
3896  *
3897  * Return:
3898  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
3899  *      false (0) if we failed to boost the target.
3900  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
3901  */
3902 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
3903 {
3904         struct task_struct *curr = current;
3905         struct rq *rq, *p_rq;
3906         unsigned long flags;
3907         int yielded = 0;
3908
3909         local_irq_save(flags);
3910         rq = this_rq();
3911
3912 again:
3913         p_rq = task_rq(p);
3914         /*
3915          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
3916          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
3917          */
3918         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
3919                 yielded = -ESRCH;
3920                 goto out_irq;
3921         }
3922
3923         double_rq_lock(rq, p_rq);
3924         while (task_rq(p) != p_rq) {
3925                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
3926                 goto again;
3927         }
3928
3929         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
3930                 goto out_unlock;
3931
3932         if (curr->sched_class != p->sched_class)
3933                 goto out_unlock;
3934
3935         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
3936                 goto out_unlock;
3937
3938         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
3939         if (yielded) {
3940                 schedstat_inc(rq, yld_count);
3941                 /*
3942                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
3943                  * fairness.
3944                  */
3945                 if (preempt && rq != p_rq)
3946                         resched_task(p_rq->curr);
3947         }
3948
3949 out_unlock:
3950         double_rq_unlock(rq, p_rq);
3951 out_irq:
3952         local_irq_restore(flags);
3953
3954         if (yielded > 0)
3955                 schedule();
3956
3957         return yielded;
3958 }
3959 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
3960
3961 /*
3962  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
3963  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
3964  */
3965 void __sched io_schedule(void)
3966 {
3967         struct rq *rq = raw_rq();
3968
3969         delayacct_blkio_start();
3970         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3971         blk_flush_plug(current);
3972         current->in_iowait = 1;
3973         schedule();
3974         current->in_iowait = 0;
3975         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3976         delayacct_blkio_end();
3977 }
3978 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
3979
3980 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
3981 {
3982         struct rq *rq = raw_rq();
3983         long ret;
3984
3985         delayacct_blkio_start();
3986         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3987         blk_flush_plug(current);
3988         current->in_iowait = 1;
3989         ret = schedule_timeout(timeout);
3990         current->in_iowait = 0;
3991         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3992         delayacct_blkio_end();
3993         return ret;
3994 }
3995
3996 /**
3997  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
3998  * @policy: scheduling class.
3999  *
4000  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4001  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4002  * On failure, a negative error code is returned.
4003  */
4004 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4005 {
4006         int ret = -EINVAL;
4007
4008         switch (policy) {
4009         case SCHED_FIFO:
4010         case SCHED_RR:
4011                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4012                 break;
4013         case SCHED_NORMAL:
4014         case SCHED_BATCH:
4015         case SCHED_IDLE:
4016                 ret = 0;
4017                 break;
4018         }
4019         return ret;
4020 }
4021
4022 /**
4023  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4024  * @policy: scheduling class.
4025  *
4026  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4027  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4028  * On failure, a negative error code is returned.
4029  */
4030 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4031 {
4032         int ret = -EINVAL;
4033
4034         switch (policy) {
4035         case SCHED_FIFO:
4036         case SCHED_RR:
4037                 ret = 1;
4038                 break;
4039         case SCHED_NORMAL:
4040         case SCHED_BATCH:
4041         case SCHED_IDLE:
4042                 ret = 0;
4043         }
4044         return ret;
4045 }
4046
4047 /**
4048  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4049  * @pid: pid of the process.
4050  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4051  *
4052  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4053  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4054  *
4055  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4056  * an error code.
4057  */
4058 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4059                 struct timespec __user *, interval)
4060 {
4061         struct task_struct *p;
4062         unsigned int time_slice;
4063         unsigned long flags;
4064         struct rq *rq;
4065         int retval;
4066         struct timespec t;
4067
4068         if (pid < 0)
4069                 return -EINVAL;
4070
4071         retval = -ESRCH;
4072         rcu_read_lock();
4073         p = find_process_by_pid(pid);
4074         if (!p)
4075                 goto out_unlock;
4076
4077         retval = security_task_getscheduler(p);
4078         if (retval)
4079                 goto out_unlock;
4080
4081         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4082         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4083         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4084
4085         rcu_read_unlock();
4086         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4087         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4088         return retval;
4089
4090 out_unlock:
4091         rcu_read_unlock();
4092         return retval;
4093 }
4094
4095 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4096
4097 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4098 {
4099         unsigned long free = 0;
4100         int ppid;
4101         unsigned state;
4102
4103         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4104         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4105                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4106 #if BITS_PER_LONG == 32
4107         if (state == TASK_RUNNING)
4108                 printk(KERN_CONT " running  ");
4109         else
4110                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4111 #else
4112         if (state == TASK_RUNNING)
4113                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4114         else
4115                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4116 #endif
4117 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4118         free = stack_not_used(p);
4119 #endif
4120         rcu_read_lock();
4121         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4122         rcu_read_unlock();
4123         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4124                 task_pid_nr(p), ppid,
4125                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4126
4127         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4128         show_stack(p, NULL);
4129 }
4130
4131 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4132 {
4133         struct task_struct *g, *p;
4134
4135 #if BITS_PER_LONG == 32
4136         printk(KERN_INFO
4137                 "  task                PC stack   pid father\n");
4138 #else
4139         printk(KERN_INFO
4140                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4141 #endif
4142         rcu_read_lock();
4143         do_each_thread(g, p) {
4144                 /*
4145                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4146                  * console might take a lot of time:
4147                  */
4148                 touch_nmi_watchdog();
4149                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4150                         sched_show_task(p);
4151         } while_each_thread(g, p);
4152
4153         touch_all_softlockup_watchdogs();
4154
4155 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4156         sysrq_sched_debug_show();
4157 #endif
4158         rcu_read_unlock();
4159         /*
4160          * Only show locks if all tasks are dumped:
4161          */
4162         if (!state_filter)
4163                 debug_show_all_locks();
4164 }
4165
4166 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4167 {
4168         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4169 }
4170
4171 /**
4172  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4173  * @idle: task in question
4174  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4175  *
4176  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4177  * flag, to make booting more robust.
4178  */
4179 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4180 {
4181         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4182         unsigned long flags;
4183
4184         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4185
4186         __sched_fork(idle);
4187         idle->state = TASK_RUNNING;
4188         idle->se.exec_start = sched_clock();
4189
4190         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4191         /*
4192          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4193          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4194          * lockdep check in task_group() will fail.
4195          *
4196          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4197          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4198          *
4199          * Silence PROVE_RCU
4200          */
4201         rcu_read_lock();
4202         __set_task_cpu(idle, cpu);
4203         rcu_read_unlock();
4204
4205         rq->curr = rq->idle = idle;
4206 #if defined(CONFIG_SMP)
4207         idle->on_cpu = 1;
4208 #endif
4209         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4210
4211         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4212         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4213
4214         /*
4215          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4216          */
4217         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4218         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4219         vtime_init_idle(idle, cpu);
4220 #if defined(CONFIG_SMP)
4221         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4222 #endif
4223 }
4224
4225 #ifdef CONFIG_SMP
4226 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4227 {
4228         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4229                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4230
4231         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4232         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4233 }
4234
4235 /*
4236  * This is how migration works:
4237  *
4238  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4239  *    stop_one_cpu().
4240  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4241  *    off the CPU)
4242  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4243  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4244  *    it and puts it into the right queue.
4245  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4246  *    is done.
4247  */
4248
4249 /*
4250  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4251  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4252  * is removed from the allowed bitmask.
4253  *
4254  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4255  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4256  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4257  */
4258 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4259 {
4260         unsigned long flags;
4261         struct rq *rq;
4262         unsigned int dest_cpu;
4263         int ret = 0;
4264
4265         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4266
4267         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4268                 goto out;
4269
4270         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4271                 ret = -EINVAL;
4272                 goto out;
4273         }
4274
4275         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4276
4277         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4278         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4279                 goto out;
4280
4281         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4282         if (p->on_rq) {
4283                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4284                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4285                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4286                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4287                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4288                 return 0;
4289         }
4290 out:
4291         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4292
4293         return ret;
4294 }
4295 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4296
4297 /*
4298  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4299  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4300  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4301  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4302  *
4303  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4304  * as the task is no longer on this CPU.
4305  *
4306  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4307  */
4308 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4309 {
4310         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4311         int ret = 0;
4312
4313         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4314                 return ret;
4315
4316         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4317         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4318
4319         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4320         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4321         /* Already moved. */
4322         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4323                 goto done;
4324         /* Affinity changed (again). */
4325         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4326                 goto fail;
4327
4328         /*
4329          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4330          * placed properly.
4331          */
4332         if (p->on_rq) {
4333                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4334                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4335                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4336                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4337         }
4338 done:
4339         ret = 1;
4340 fail:
4341         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4342         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4343         return ret;
4344 }
4345
4346 /*
4347  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4348  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4349  * 'pushing' onto another runqueue.
4350  */
4351 static int migration_cpu_stop(void *data)
4352 {
4353         struct migration_arg *arg = data;
4354
4355         /*
4356          * The original target cpu might have gone down and we might
4357          * be on another cpu but it doesn't matter.
4358          */
4359         local_irq_disable();
4360         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4361         local_irq_enable();
4362         return 0;
4363 }
4364
4365 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4366
4367 /*
4368  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4369  * offline.
4370  */
4371 void idle_task_exit(void)
4372 {
4373         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4374
4375         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4376
4377         if (mm != &init_mm)
4378                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4379         mmdrop(mm);
4380 }
4381
4382 /*
4383  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4384  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4385  * nr_active count is stable.
4386  *
4387  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4388  */
4389 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4390 {
4391         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4392         if (delta)
4393                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4394 }
4395
4396 /*
4397  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4398  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4399  *
4400  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4401  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4402  * because of lock validation efforts.
4403  */
4404 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4405 {
4406         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4407         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4408         int dest_cpu;
4409
4410         /*
4411          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4412          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4413          *
4414          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4415          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4416          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4417          * done here.
4418          */
4419         rq->stop = NULL;
4420
4421         /*
4422          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4423          * class method both need to have an up-to-date
4424          * value of rq->clock[_task]
4425          */
4426         update_rq_clock(rq);
4427
4428         for ( ; ; ) {
4429                 /*
4430                  * There's this thread running, bail when that's the only
4431                  * remaining thread.
4432                  */
4433                 if (rq->nr_running == 1)
4434                         break;
4435
4436                 next = pick_next_task(rq);
4437                 BUG_ON(!next);
4438                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4439
4440                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4441                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4442                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4443
4444                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4445
4446                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4447         }
4448
4449         rq->stop = stop;
4450 }
4451
4452 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4453
4454 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4455
4456 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4457         {
4458                 .procname       = "sched_domain",
4459                 .mode           = 0555,
4460         },
4461         {}
4462 };
4463
4464 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4465         {
4466                 .procname       = "kernel",
4467                 .mode           = 0555,
4468                 .child          = sd_ctl_dir,
4469         },
4470         {}
4471 };
4472
4473 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4474 {
4475         struct ctl_table *entry =
4476                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4477
4478         return entry;
4479 }
4480
4481 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4482 {
4483         struct ctl_table *entry;
4484
4485         /*
4486          * In the intermediate directories, both the child directory and
4487          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4488          * will always be set. In the lowest directory the names are
4489          * static strings and all have proc handlers.
4490          */
4491         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4492                 if (entry->child)
4493                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4494                 if (entry->proc_handler == NULL)
4495                         kfree(entry->procname);
4496         }
4497
4498         kfree(*tablep);
4499         *tablep = NULL;
4500 }
4501
4502 static int min_load_idx = 0;
4503 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4504
4505 static void
4506 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4507                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4508                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4509                 bool load_idx)
4510 {
4511         entry->procname = procname;
4512         entry->data = data;
4513         entry->maxlen = maxlen;
4514         entry->mode = mode;
4515         entry->proc_handler = proc_handler;
4516
4517         if (load_idx) {
4518                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4519                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4520         }
4521 }
4522
4523 static struct ctl_table *
4524 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4525 {
4526         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4527
4528         if (table == NULL)
4529                 return NULL;
4530
4531         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4532                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4533         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4534                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4535         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4536                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4537         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4538                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4539         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4540                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4541         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4542                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4543         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4544                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4545         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4546                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4547         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4548                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4549         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4550                 &sd->cache_nice_tries,
4551                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4552         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4553                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4554         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4555                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4556         /* &table[12] is terminator */
4557
4558         return table;
4559 }
4560
4561 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4562 {
4563         struct ctl_table *entry, *table;
4564         struct sched_domain *sd;
4565         int domain_num = 0, i;
4566         char buf[32];
4567
4568         for_each_domain(cpu, sd)
4569                 domain_num++;
4570         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4571         if (table == NULL)
4572                 return NULL;
4573
4574         i = 0;
4575         for_each_domain(cpu, sd) {
4576                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4577                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4578                 entry->mode = 0555;
4579                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4580                 entry++;
4581                 i++;
4582         }
4583         return table;
4584 }
4585
4586 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4587 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4588 {
4589         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4590         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4591         char buf[32];
4592
4593         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4594         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4595
4596         if (entry == NULL)
4597                 return;
4598
4599         for_each_possible_cpu(i) {
4600                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4601                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4602                 entry->mode = 0555;
4603                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4604                 entry++;
4605         }
4606
4607         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4608         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4609 }
4610
4611 /* may be called multiple times per register */
4612 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4613 {
4614         if (sd_sysctl_header)
4615                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4616         sd_sysctl_header = NULL;
4617         if (sd_ctl_dir[0].child)
4618                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4619 }
4620 #else
4621 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4622 {
4623 }
4624 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4625 {
4626 }
4627 #endif
4628
4629 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4630 {
4631         if (!rq->online) {
4632                 const struct sched_class *class;
4633
4634                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4635                 rq->online = 1;
4636
4637                 for_each_class(class) {
4638                         if (class->rq_online)
4639                                 class->rq_online(rq);
4640                 }
4641         }
4642 }
4643
4644 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4645 {
4646         if (rq->online) {
4647                 const struct sched_class *class;
4648
4649                 for_each_class(class) {
4650                         if (class->rq_offline)
4651                                 class->rq_offline(rq);
4652                 }
4653
4654                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4655                 rq->online = 0;
4656         }
4657 }
4658
4659 /*
4660  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4661  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4662  */
4663 static int
4664 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4665 {
4666         int cpu = (long)hcpu;
4667         unsigned long flags;
4668         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4669
4670         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4671
4672         case CPU_UP_PREPARE:
4673                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4674                 break;
4675
4676         case CPU_ONLINE:
4677                 /* Update our root-domain */
4678                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4679                 if (rq->rd) {
4680                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4681
4682                         set_rq_online(rq);
4683                 }
4684                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4685                 break;
4686
4687 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4688         case CPU_DYING:
4689                 sched_ttwu_pending();
4690                 /* Update our root-domain */
4691                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4692                 if (rq->rd) {
4693                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4694                         set_rq_offline(rq);
4695                 }
4696                 migrate_tasks(cpu);
4697                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4698                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4699                 break;
4700
4701         case CPU_DEAD:
4702                 calc_load_migrate(rq);
4703                 break;
4704 #endif
4705         }
4706
4707         update_max_interval();
4708
4709         return NOTIFY_OK;
4710 }
4711
4712 /*
4713  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4714  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4715  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4716  */
4717 static struct notifier_block migration_notifier = {
4718         .notifier_call = migration_call,
4719         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
4720 };
4721
4722 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
4723                                       unsigned long action, void *hcpu)
4724 {
4725         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4726         case CPU_STARTING:
4727         case CPU_DOWN_FAILED:
4728                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
4729                 return NOTIFY_OK;
4730         default:
4731                 return NOTIFY_DONE;
4732         }
4733 }
4734
4735 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
4736                                         unsigned long action, void *hcpu)
4737 {
4738         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4739         case CPU_DOWN_PREPARE:
4740                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
4741                 return NOTIFY_OK;
4742         default:
4743                 return NOTIFY_DONE;
4744         }
4745 }
4746
4747 static int __init migration_init(void)
4748 {
4749         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4750         int err;
4751
4752         /* Initialize migration for the boot CPU */
4753         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4754         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
4755         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4756         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4757
4758         /* Register cpu active notifiers */
4759         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
4760         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
4761
4762         return 0;
4763 }
4764 early_initcall(migration_init);
4765 #endif
4766
4767 #ifdef CONFIG_SMP
4768
4769 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
4770
4771 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4772
4773 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
4774
4775 static int __init sched_debug_setup(char *str)
4776 {
4777         sched_debug_enabled = 1;
4778
4779         return 0;
4780 }
4781 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
4782
4783 static inline bool sched_debug(void)
4784 {
4785         return sched_debug_enabled;
4786 }
4787
4788 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
4789                                   struct cpumask *groupmask)
4790 {
4791         struct sched_group *group = sd->groups;
4792         char str[256];
4793
4794         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
4795         cpumask_clear(groupmask);
4796
4797         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
4798
4799         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4800                 printk("does not load-balance\n");
4801                 if (sd->parent)
4802                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
4803                                         " has parent");
4804                 return -1;
4805         }
4806
4807         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
4808
4809         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
4810                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
4811                                 "CPU%d\n", cpu);
4812         }
4813         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
4814                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
4815                                 " CPU%d\n", cpu);
4816         }
4817
4818         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
4819         do {
4820                 if (!group) {
4821                         printk("\n");
4822                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
4823                         break;
4824                 }
4825
4826                 /*
4827                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
4828                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
4829                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
4830                  */
4831                 if (!group->sgp->power_orig) {
4832                         printk(KERN_CONT "\n");
4833                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
4834                                         "set\n");
4835                         break;
4836                 }
4837
4838                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
4839                         printk(KERN_CONT "\n");
4840                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
4841                         break;
4842                 }
4843
4844                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
4845                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
4846                         printk(KERN_CONT "\n");
4847                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
4848                         break;
4849                 }
4850
4851                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
4852
4853                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
4854
4855                 printk(KERN_CONT " %s", str);
4856                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
4857                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
4858                                 group->sgp->power);
4859                 }
4860
4861                 group = group->next;
4862         } while (group != sd->groups);
4863         printk(KERN_CONT "\n");
4864
4865         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
4866                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
4867
4868         if (sd->parent &&
4869             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
4870                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
4871                         "of domain->span\n");
4872         return 0;
4873 }
4874
4875 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4876 {
4877         int level = 0;
4878
4879         if (!sched_debug_enabled)
4880                 return;
4881
4882         if (!sd) {
4883                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
4884                 return;
4885         }
4886
4887         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
4888
4889         for (;;) {
4890                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
4891                         break;
4892                 level++;
4893                 sd = sd->parent;
4894                 if (!sd)
4895                         break;
4896         }
4897 }
4898 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
4899 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
4900 static inline bool sched_debug(void)
4901 {
4902         return false;
4903 }
4904 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4905
4906 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
4907 {
4908         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
4909                 return 1;
4910
4911         /* Following flags need at least 2 groups */
4912         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
4913                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
4914                          SD_BALANCE_FORK |
4915                          SD_BALANCE_EXEC |
4916                          SD_SHARE_CPUPOWER |
4917                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
4918                 if (sd->groups != sd->groups->next)
4919                         return 0;
4920         }
4921
4922         /* Following flags don't use groups */
4923         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
4924                 return 0;
4925
4926         return 1;
4927 }
4928
4929 static int
4930 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
4931 {
4932         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
4933
4934         if (sd_degenerate(parent))
4935                 return 1;
4936
4937         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
4938                 return 0;
4939
4940         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
4941         if (parent->groups == parent->groups->next) {
4942                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
4943                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
4944                                 SD_BALANCE_FORK |
4945                                 SD_BALANCE_EXEC |
4946                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
4947                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
4948                                 SD_PREFER_SIBLING);
4949                 if (nr_node_ids == 1)
4950                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
4951         }
4952         if (~cflags & pflags)
4953                 return 0;
4954
4955         return 1;
4956 }
4957
4958 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
4959 {
4960         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
4961
4962         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
4963         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
4964         free_cpumask_var(rd->online);
4965         free_cpumask_var(rd->span);
4966         kfree(rd);
4967 }
4968
4969 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
4970 {
4971         struct root_domain *old_rd = NULL;
4972         unsigned long flags;
4973
4974         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4975
4976         if (rq->rd) {
4977                 old_rd = rq->rd;
4978
4979                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
4980                         set_rq_offline(rq);
4981
4982                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
4983
4984                 /*
4985                  * If we dont want to free the old_rt yet then
4986                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
4987                  * in this function:
4988                  */
4989                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
4990                         old_rd = NULL;
4991         }
4992
4993         atomic_inc(&rd->refcount);
4994         rq->rd = rd;
4995
4996         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
4997         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
4998                 set_rq_online(rq);
4999
5000         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5001
5002         if (old_rd)
5003                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5004 }
5005
5006 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5007 {
5008         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5009
5010         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5011                 goto out;
5012         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5013                 goto free_span;
5014         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5015                 goto free_online;
5016
5017         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5018                 goto free_rto_mask;
5019         return 0;
5020
5021 free_rto_mask:
5022         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5023 free_online:
5024         free_cpumask_var(rd->online);
5025 free_span:
5026         free_cpumask_var(rd->span);
5027 out:
5028         return -ENOMEM;
5029 }
5030
5031 /*
5032  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5033  * members (mimicking the global state we have today).
5034  */
5035 struct root_domain def_root_domain;
5036
5037 static void init_defrootdomain(void)
5038 {
5039         init_rootdomain(&def_root_domain);
5040
5041         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5042 }
5043
5044 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5045 {
5046         struct root_domain *rd;
5047
5048         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5049         if (!rd)
5050                 return NULL;
5051
5052         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5053                 kfree(rd);
5054                 return NULL;
5055         }
5056
5057         return rd;
5058 }
5059
5060 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5061 {
5062         struct sched_group *tmp, *first;
5063
5064         if (!sg)
5065                 return;
5066
5067         first = sg;
5068         do {
5069                 tmp = sg->next;
5070
5071                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5072                         kfree(sg->sgp);
5073
5074                 kfree(sg);
5075                 sg = tmp;
5076         } while (sg != first);
5077 }
5078
5079 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5080 {
5081         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5082
5083         /*
5084          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5085          * nuke them all.
5086          */
5087         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5088                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5089         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5090                 kfree(sd->groups->sgp);
5091                 kfree(sd->groups);
5092         }
5093         kfree(sd);
5094 }
5095
5096 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5097 {
5098         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5099 }
5100
5101 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5102 {
5103         for (; sd; sd = sd->parent)
5104                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5105 }
5106
5107 /*
5108  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5109  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5110  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5111  *
5112  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5113  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5114  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5115  */
5116 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5117 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5118 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5119
5120 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5121 {
5122         struct sched_domain *sd;
5123         int id = cpu;
5124         int size = 1;
5125
5126         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5127         if (sd) {
5128                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5129                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5130         }
5131
5132         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5133         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5134         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5135 }
5136
5137 /*
5138  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5139  * hold the hotplug lock.
5140  */
5141 static void
5142 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5143 {
5144         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5145         struct sched_domain *tmp;
5146
5147         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5148         for (tmp = sd; tmp; ) {
5149                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5150                 if (!parent)
5151                         break;
5152
5153                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5154                         tmp->parent = parent->parent;
5155                         if (parent->parent)
5156                                 parent->parent->child = tmp;
5157                         /*
5158                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5159                          * degenerate parent; the spans match for this
5160                          * so the property transfers.
5161                          */
5162                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5163                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5164                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5165                 } else
5166                         tmp = tmp->parent;
5167         }
5168
5169         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5170                 tmp = sd;
5171                 sd = sd->parent;
5172                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5173                 if (sd)
5174                         sd->child = NULL;
5175         }
5176
5177         sched_domain_debug(sd, cpu);
5178
5179         rq_attach_root(rq, rd);
5180         tmp = rq->sd;
5181         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5182         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5183
5184         update_top_cache_domain(cpu);
5185 }
5186
5187 /* cpus with isolated domains */
5188 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5189
5190 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5191 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5192 {
5193         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5194         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5195         return 1;
5196 }
5197
5198 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5199
5200 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5201 {
5202         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5203 }
5204
5205 struct sd_data {
5206         struct sched_domain **__percpu sd;
5207         struct sched_group **__percpu sg;
5208         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5209 };
5210
5211 struct s_data {
5212         struct sched_domain ** __percpu sd;
5213         struct root_domain      *rd;
5214 };
5215
5216 enum s_alloc {
5217         sa_rootdomain,
5218         sa_sd,
5219         sa_sd_storage,
5220         sa_none,
5221 };
5222
5223 struct sched_domain_topology_level;
5224
5225 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5226 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5227
5228 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5229
5230 struct sched_domain_topology_level {
5231         sched_domain_init_f init;
5232         sched_domain_mask_f mask;
5233         int                 flags;
5234         int                 numa_level;
5235         struct sd_data      data;
5236 };
5237
5238 /*
5239  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5240  * domain traversal.
5241  *
5242  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5243  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5244  * range.
5245  *
5246  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5247  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5248  * cpu they're built on, so check that.
5249  *
5250  */
5251 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5252 {
5253         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5254         struct sd_data *sdd = sd->private;
5255         struct sched_domain *sibling;
5256         int i;
5257
5258         for_each_cpu(i, span) {
5259                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5260                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5261                         continue;
5262
5263                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5264         }
5265 }
5266
5267 /*
5268  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5269  * of this group that's also in the iteration mask.
5270  */
5271 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5272 {
5273         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5274 }
5275
5276 static int
5277 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5278 {
5279         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5280         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5281         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5282         struct sd_data *sdd = sd->private;
5283         struct sched_domain *child;
5284         int i;
5285
5286         cpumask_clear(covered);
5287
5288         for_each_cpu(i, span) {
5289                 struct cpumask *sg_span;
5290
5291                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5292                         continue;
5293
5294                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5295
5296                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5297                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5298                         continue;
5299
5300                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5301                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5302
5303                 if (!sg)
5304                         goto fail;
5305
5306                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5307                 if (child->child) {
5308                         child = child->child;
5309                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5310                 } else
5311                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5312
5313                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5314
5315                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5316                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5317                         build_group_mask(sd, sg);
5318
5319                 /*
5320                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5321                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5322                  * die on a /0 trap.
5323                  */
5324                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5325
5326                 /*
5327                  * Make sure the first group of this domain contains the
5328                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5329                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5330                  */
5331                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5332                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5333                         groups = sg;
5334
5335                 if (!first)
5336                         first = sg;
5337                 if (last)
5338                         last->next = sg;
5339                 last = sg;
5340                 last->next = first;
5341         }
5342         sd->groups = groups;
5343
5344         return 0;
5345
5346 fail:
5347         free_sched_groups(first, 0);
5348
5349         return -ENOMEM;
5350 }
5351
5352 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5353 {
5354         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5355         struct sched_domain *child = sd->child;
5356
5357         if (child)
5358                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5359
5360         if (sg) {
5361                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5362                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5363                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5364         }
5365
5366         return cpu;
5367 }
5368
5369 /*
5370  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5371  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5372  * and ->cpu_power to 0.
5373  *
5374  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5375  */
5376 static int
5377 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5378 {
5379         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5380         struct sd_data *sdd = sd->private;
5381         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5382         struct cpumask *covered;
5383         int i;
5384
5385         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5386         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5387
5388         if (cpu != cpumask_first(span))
5389                 return 0;
5390
5391         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5392         covered = sched_domains_tmpmask;
5393
5394         cpumask_clear(covered);
5395
5396         for_each_cpu(i, span) {
5397                 struct sched_group *sg;
5398                 int group, j;
5399
5400                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5401                         continue;
5402
5403                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5404                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5405                 sg->sgp->power = 0;
5406                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5407
5408                 for_each_cpu(j, span) {
5409                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5410                                 continue;
5411
5412                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5413                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5414                 }
5415
5416                 if (!first)
5417                         first = sg;
5418                 if (last)
5419                         last->next = sg;
5420                 last = sg;
5421         }
5422         last->next = first;
5423
5424         return 0;
5425 }
5426
5427 /*
5428  * Initialize sched groups cpu_power.
5429  *
5430  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5431  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5432  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5433  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5434  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5435  * less cpu_power.
5436  */
5437 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5438 {
5439         struct sched_group *sg = sd->groups;
5440
5441         WARN_ON(!sg);
5442
5443         do {
5444                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5445                 sg = sg->next;
5446         } while (sg != sd->groups);
5447
5448         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5449                 return;
5450
5451         update_group_power(sd, cpu);
5452         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5453 }
5454
5455 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5456 {
5457        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5458 }
5459
5460 /*
5461  * Initializers for schedule domains
5462  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5463  */
5464
5465 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5466 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5467 #else
5468 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5469 #endif
5470
5471 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5472 static noinline struct sched_domain *                                   \
5473 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5474 {                                                                       \
5475         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5476         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5477         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5478         sd->private = &tl->data;                                        \
5479         return sd;                                                      \
5480 }
5481
5482 SD_INIT_FUNC(CPU)
5483 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5484  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5485 #endif
5486 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5487  SD_INIT_FUNC(MC)
5488 #endif
5489 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5490  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5491 #endif
5492
5493 static int default_relax_domain_level = -1;
5494 int sched_domain_level_max;
5495
5496 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5497 {
5498         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5499                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5500
5501         return 1;
5502 }
5503 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5504
5505 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5506                                  struct sched_domain_attr *attr)
5507 {
5508         int request;
5509
5510         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5511                 if (default_relax_domain_level < 0)
5512                         return;
5513                 else
5514                         request = default_relax_domain_level;
5515         } else
5516                 request = attr->relax_domain_level;
5517         if (request < sd->level) {
5518                 /* turn off idle balance on this domain */
5519                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5520         } else {
5521                 /* turn on idle balance on this domain */
5522                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5523         }
5524 }
5525
5526 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5527 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5528
5529 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5530                                  const struct cpumask *cpu_map)
5531 {
5532         switch (what) {
5533         case sa_rootdomain:
5534                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5535                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5536         case sa_sd:
5537                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5538         case sa_sd_storage:
5539                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5540         case sa_none:
5541                 break;
5542         }
5543 }
5544
5545 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5546                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5547 {
5548         memset(d, 0, sizeof(*d));
5549
5550         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5551                 return sa_sd_storage;
5552         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5553         if (!d->sd)
5554                 return sa_sd_storage;
5555         d->rd = alloc_rootdomain();
5556         if (!d->rd)
5557                 return sa_sd;
5558         return sa_rootdomain;
5559 }
5560
5561 /*
5562  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5563  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5564  * will not free the data we're using.
5565  */
5566 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5567 {
5568         struct sd_data *sdd = sd->private;
5569
5570         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5571         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5572
5573         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5574                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5575
5576         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5577                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5578 }
5579
5580 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5581 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5582 {
5583         return topology_thread_cpumask(cpu);
5584 }
5585 #endif
5586
5587 /*
5588  * Topology list, bottom-up.
5589  */
5590 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5591 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5592         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5593 #endif
5594 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5595         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5596 #endif
5597 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5598         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5599 #endif
5600         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5601         { NULL, },
5602 };
5603
5604 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5605
5606 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5607         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5608
5609 #ifdef CONFIG_NUMA
5610
5611 static int sched_domains_numa_levels;
5612 static int *sched_domains_numa_distance;
5613 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5614 static int sched_domains_curr_level;
5615
5616 static inline int sd_local_flags(int level)
5617 {
5618         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5619                 return 0;
5620
5621         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5622 }
5623
5624 static struct sched_domain *
5625 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5626 {
5627         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5628         int level = tl->numa_level;
5629         int sd_weight = cpumask_weight(
5630                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5631
5632         *sd = (struct sched_domain){
5633                 .min_interval           = sd_weight,
5634                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5635                 .busy_factor            = 32,
5636                 .imbalance_pct          = 125,
5637                 .cache_nice_tries       = 2,
5638                 .busy_idx               = 3,
5639                 .idle_idx               = 2,
5640                 .newidle_idx            = 0,
5641                 .wake_idx               = 0,
5642                 .forkexec_idx           = 0,
5643
5644                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5645                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5646                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5647                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5648                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5649                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5650                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5651                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5652                                         | 1*SD_SERIALIZE
5653                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5654                                         | sd_local_flags(level)
5655                                         ,
5656                 .last_balance           = jiffies,
5657                 .balance_interval       = sd_weight,
5658         };
5659         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5660         sd->private = &tl->data;
5661
5662         /*
5663          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5664          */
5665         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5666
5667         return sd;
5668 }
5669
5670 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5671 {
5672         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5673 }
5674
5675 static void sched_numa_warn(const char *str)
5676 {
5677         static int done = false;
5678         int i,j;
5679
5680         if (done)
5681                 return;
5682
5683         done = true;
5684
5685         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
5686
5687         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5688                 printk(KERN_WARNING "  ");
5689                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5690                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
5691                 printk(KERN_CONT "\n");
5692         }
5693         printk(KERN_WARNING "\n");
5694 }
5695
5696 static bool find_numa_distance(int distance)
5697 {
5698         int i;
5699
5700         if (distance == node_distance(0, 0))
5701                 return true;
5702
5703         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5704                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
5705                         return true;
5706         }
5707
5708         return false;
5709 }
5710
5711 static void sched_init_numa(void)
5712 {
5713         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
5714         struct sched_domain_topology_level *tl;
5715         int level = 0;
5716         int i, j, k;
5717
5718         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
5719         if (!sched_domains_numa_distance)
5720                 return;
5721
5722         /*
5723          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
5724          * unique distances in the node_distance() table.
5725          *
5726          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
5727          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
5728          */
5729         next_distance = curr_distance;
5730         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5731                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5732                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5733                                 int distance = node_distance(i, k);
5734
5735                                 if (distance > curr_distance &&
5736                                     (distance < next_distance ||
5737                                      next_distance == curr_distance))
5738                                         next_distance = distance;
5739
5740                                 /*
5741                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
5742                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
5743                                  * equally connected to A.
5744                                  */
5745                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
5746                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
5747
5748                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
5749                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
5750                         }
5751                         if (next_distance != curr_distance) {
5752                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
5753                                 sched_domains_numa_levels = level;
5754                                 curr_distance = next_distance;
5755                         } else break;
5756                 }
5757
5758                 /*
5759                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
5760                  */
5761                 if (!sched_debug())
5762                         break;
5763         }
5764         /*
5765          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
5766          * identity distance node_distance(i,i).
5767          *
5768          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
5769          * numbers.
5770          */
5771
5772         /*
5773          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
5774          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
5775          * the array will contain less then 'level' members. This could be
5776          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
5777          * in other functions.
5778          *
5779          * We reset it to 'level' at the end of this function.
5780          */
5781         sched_domains_numa_levels = 0;
5782
5783         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
5784         if (!sched_domains_numa_masks)
5785                 return;
5786
5787         /*
5788          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
5789          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
5790          */
5791         for (i = 0; i < level; i++) {
5792                 sched_domains_numa_masks[i] =
5793                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
5794                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
5795                         return;
5796
5797                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5798                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
5799                         if (!mask)
5800                                 return;
5801
5802                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
5803
5804                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5805                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
5806                                         continue;
5807
5808                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
5809                         }
5810                 }
5811         }
5812
5813         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
5814                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
5815         if (!tl)
5816                 return;
5817
5818         /*
5819          * Copy the default topology bits..
5820          */
5821         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
5822                 tl[i] = default_topology[i];
5823
5824         /*
5825          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
5826          */
5827         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
5828                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
5829                         .init = sd_numa_init,
5830                         .mask = sd_numa_mask,
5831                         .flags = SDTL_OVERLAP,
5832                         .numa_level = j,
5833                 };
5834         }
5835
5836         sched_domain_topology = tl;
5837
5838         sched_domains_numa_levels = level;
5839 }
5840
5841 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
5842 {
5843         int i, j;
5844         int node = cpu_to_node(cpu);
5845
5846         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5847                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5848                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
5849                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5850                 }
5851         }
5852 }
5853
5854 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
5855 {
5856         int i, j;
5857         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5858                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5859                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5860         }
5861 }
5862
5863 /*
5864  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
5865  * are onlined.
5866  */
5867 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5868                                            unsigned long action,
5869                                            void *hcpu)
5870 {
5871         int cpu = (long)hcpu;
5872
5873         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5874         case CPU_ONLINE:
5875                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5876                 break;
5877
5878         case CPU_DEAD:
5879                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5880                 break;
5881
5882         default:
5883                 return NOTIFY_DONE;
5884         }
5885
5886         return NOTIFY_OK;
5887 }
5888 #else
5889 static inline void sched_init_numa(void)
5890 {
5891 }
5892
5893 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5894                                            unsigned long action,
5895                                            void *hcpu)
5896 {
5897         return 0;
5898 }
5899 #endif /* CONFIG_NUMA */
5900
5901 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
5902 {
5903         struct sched_domain_topology_level *tl;
5904         int j;
5905
5906         for_each_sd_topology(tl) {
5907                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5908
5909                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5910                 if (!sdd->sd)
5911                         return -ENOMEM;
5912
5913                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
5914                 if (!sdd->sg)
5915                         return -ENOMEM;
5916
5917                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
5918                 if (!sdd->sgp)
5919                         return -ENOMEM;
5920
5921                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5922                         struct sched_domain *sd;
5923                         struct sched_group *sg;
5924                         struct sched_group_power *sgp;
5925
5926                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
5927                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5928                         if (!sd)
5929                                 return -ENOMEM;
5930
5931                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
5932
5933                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5934                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5935                         if (!sg)
5936                                 return -ENOMEM;
5937
5938                         sg->next = sg;
5939
5940                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
5941
5942                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
5943                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5944                         if (!sgp)
5945                                 return -ENOMEM;
5946
5947                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
5948                 }
5949         }
5950
5951         return 0;
5952 }
5953
5954 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
5955 {
5956         struct sched_domain_topology_level *tl;
5957         int j;
5958
5959         for_each_sd_topology(tl) {
5960                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5961
5962                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5963                         struct sched_domain *sd;
5964
5965                         if (sdd->sd) {
5966                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
5967                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
5968                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
5969                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
5970                         }
5971
5972                         if (sdd->sg)
5973                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
5974                         if (sdd->sgp)
5975                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
5976                 }
5977                 free_percpu(sdd->sd);
5978                 sdd->sd = NULL;
5979                 free_percpu(sdd->sg);
5980                 sdd->sg = NULL;
5981                 free_percpu(sdd->sgp);
5982                 sdd->sgp = NULL;
5983         }
5984 }
5985
5986 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
5987                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
5988                 struct sched_domain *child, int cpu)
5989 {
5990         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
5991         if (!sd)
5992                 return child;
5993
5994         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
5995         if (child) {
5996                 sd->level = child->level + 1;
5997                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
5998                 child->parent = sd;
5999                 sd->child = child;
6000         }
6001         set_domain_attribute(sd, attr);
6002
6003         return sd;
6004 }
6005
6006 /*
6007  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6008  * to the individual cpus
6009  */
6010 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6011                                struct sched_domain_attr *attr)
6012 {
6013         enum s_alloc alloc_state;
6014         struct sched_domain *sd;
6015         struct s_data d;
6016         int i, ret = -ENOMEM;
6017
6018         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6019         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6020                 goto error;
6021
6022         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6023         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6024                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6025
6026                 sd = NULL;
6027                 for_each_sd_topology(tl) {
6028                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6029                         if (tl == sched_domain_topology)
6030                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6031                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6032                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6033                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6034                                 break;
6035                 }
6036         }
6037
6038         /* Build the groups for the domains */
6039         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6040                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6041                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6042                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6043                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6044                                         goto error;
6045                         } else {
6046                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6047                                         goto error;
6048                         }
6049                 }
6050         }
6051
6052         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6053         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6054                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6055                         continue;
6056
6057                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6058                         claim_allocations(i, sd);
6059                         init_sched_groups_power(i, sd);
6060                 }
6061         }
6062
6063         /* Attach the domains */
6064         rcu_read_lock();
6065         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6066                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6067                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6068         }
6069         rcu_read_unlock();
6070
6071         ret = 0;
6072 error:
6073         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6074         return ret;
6075 }
6076
6077 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6078 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6079 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6080                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6081
6082 /*
6083  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6084  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6085  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6086  */
6087 static cpumask_var_t fallback_doms;
6088
6089 /*
6090  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6091  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6092  * or 0 if it stayed the same.
6093  */
6094 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6095 {
6096         return 0;
6097 }
6098
6099 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6100 {
6101         int i;
6102         cpumask_var_t *doms;
6103
6104         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6105         if (!doms)
6106                 return NULL;
6107         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6108                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6109                         free_sched_domains(doms, i);
6110                         return NULL;
6111                 }
6112         }
6113         return doms;
6114 }
6115
6116 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6117 {
6118         unsigned int i;
6119         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6120                 free_cpumask_var(doms[i]);
6121         kfree(doms);
6122 }
6123
6124 /*
6125  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6126  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6127  * exclude other special cases in the future.
6128  */
6129 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6130 {
6131         int err;
6132
6133         arch_update_cpu_topology();
6134         ndoms_cur = 1;
6135         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6136         if (!doms_cur)
6137                 doms_cur = &fallback_doms;
6138         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6139         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6140         register_sched_domain_sysctl();
6141
6142         return err;
6143 }
6144
6145 /*
6146  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6147  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6148  */
6149 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6150 {
6151         int i;
6152
6153         rcu_read_lock();
6154         for_each_cpu(i, cpu_map)
6155                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6156         rcu_read_unlock();
6157 }
6158
6159 /* handle null as "default" */
6160 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6161                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6162 {
6163         struct sched_domain_attr tmp;
6164
6165         /* fast path */
6166         if (!new && !cur)
6167                 return 1;
6168
6169         tmp = SD_ATTR_INIT;
6170         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6171                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6172                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6173 }
6174
6175 /*
6176  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6177  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6178  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6179  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6180  *
6181  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6182  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6183  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6184  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6185  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6186  * it as it is.
6187  *
6188  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6189  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6190  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6191  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6192  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6193  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6194  *
6195  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6196  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6197  * and it will not create the default domain.
6198  *
6199  * Call with hotplug lock held
6200  */
6201 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6202                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6203 {
6204         int i, j, n;
6205         int new_topology;
6206
6207         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6208
6209         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6210         unregister_sched_domain_sysctl();
6211
6212         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6213         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6214
6215         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6216
6217         /* Destroy deleted domains */
6218         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6219                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6220                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6221                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6222                                 goto match1;
6223                 }
6224                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6225                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6226 match1:
6227                 ;
6228         }
6229
6230         n = ndoms_cur;
6231         if (doms_new == NULL) {
6232                 n = 0;
6233                 doms_new = &fallback_doms;
6234                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6235                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6236         }
6237
6238         /* Build new domains */
6239         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6240                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6241                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6242                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6243                                 goto match2;
6244                 }
6245                 /* no match - add a new doms_new */
6246                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6247 match2:
6248                 ;
6249         }
6250
6251         /* Remember the new sched domains */
6252         if (doms_cur != &fallback_doms)
6253                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6254         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6255         doms_cur = doms_new;
6256         dattr_cur = dattr_new;
6257         ndoms_cur = ndoms_new;
6258
6259         register_sched_domain_sysctl();
6260
6261         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6262 }
6263
6264 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6265
6266 /*
6267  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6268  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6269  * around partition_sched_domains().
6270  *
6271  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6272  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6273  */
6274 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6275                              void *hcpu)
6276 {
6277         switch (action) {
6278         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6279         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6280
6281                 /*
6282                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6283                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6284                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6285                  * domain, ignoring cpusets.
6286                  */
6287                 num_cpus_frozen--;
6288                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6289                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6290                         break;
6291                 }
6292
6293                 /*
6294                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6295                  * restore the original sched domains by considering the
6296                  * cpuset configurations.
6297                  */
6298
6299         case CPU_ONLINE:
6300         case CPU_DOWN_FAILED:
6301                 cpuset_update_active_cpus(true);
6302                 break;
6303         default:
6304                 return NOTIFY_DONE;
6305         }
6306         return NOTIFY_OK;
6307 }
6308
6309 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6310                                void *hcpu)
6311 {
6312         switch (action) {
6313         case CPU_DOWN_PREPARE:
6314                 cpuset_update_active_cpus(false);
6315                 break;
6316         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6317                 num_cpus_frozen++;
6318                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6319                 break;
6320         default:
6321                 return NOTIFY_DONE;
6322         }
6323         return NOTIFY_OK;
6324 }
6325
6326 void __init sched_init_smp(void)
6327 {
6328         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6329
6330         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6331         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6332
6333         sched_init_numa();
6334
6335         get_online_cpus();
6336         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6337         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6338         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6339         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6340                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6341         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6342         put_online_cpus();
6343
6344         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6345         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6346         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6347
6348         init_hrtick();
6349
6350         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6351         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6352                 BUG();
6353         sched_init_granularity();
6354         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6355
6356         init_sched_rt_class();
6357 }
6358 #else
6359 void __init sched_init_smp(void)
6360 {
6361         sched_init_granularity();
6362 }
6363 #endif /* CONFIG_SMP */
6364
6365 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6366
6367 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6368 {
6369         return in_lock_functions(addr) ||
6370                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6371                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6372 }
6373
6374 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6375 /*
6376  * Default task group.
6377  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6378  */
6379 struct task_group root_task_group;
6380 LIST_HEAD(task_groups);
6381 #endif
6382
6383 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6384
6385 void __init sched_init(void)
6386 {
6387         int i, j;
6388         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6389
6390 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6391         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6392 #endif
6393 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6394         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6395 #endif
6396 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6397         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6398 #endif
6399         if (alloc_size) {
6400                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6401
6402 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6403                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6404                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6405
6406                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6407                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6408
6409 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6410 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6411                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6412                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6413
6414                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6415                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6416
6417 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6418 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6419                 for_each_possible_cpu(i) {
6420                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6421                         ptr += cpumask_size();
6422                 }
6423 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6424         }
6425
6426 #ifdef CONFIG_SMP
6427         init_defrootdomain();
6428 #endif
6429
6430         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6431                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6432
6433 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6434         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6435                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6436 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6437
6438 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6439         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6440         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6441         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6442         autogroup_init(&init_task);
6443
6444 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6445
6446         for_each_possible_cpu(i) {
6447                 struct rq *rq;
6448
6449                 rq = cpu_rq(i);
6450                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6451                 rq->nr_running = 0;
6452                 rq->calc_load_active = 0;
6453                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6454                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6455                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6456 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6457                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6458                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6459                 /*
6460                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6461                  *
6462                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6463                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6464                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6465                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6466                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6467                  * (se->load.weight).
6468                  *
6469                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6470                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6471                  * then A0's share of the cpu resource is:
6472                  *
6473                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6474                  *
6475                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6476                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6477                  */
6478                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6479                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6480 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6481
6482                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6483 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6484                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6485                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6486 #endif
6487
6488                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6489                         rq->cpu_load[j] = 0;
6490
6491                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6492
6493 #ifdef CONFIG_SMP
6494                 rq->sd = NULL;
6495                 rq->rd = NULL;
6496                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6497                 rq->post_schedule = 0;
6498                 rq->active_balance = 0;
6499                 rq->next_balance = jiffies;
6500                 rq->push_cpu = 0;
6501                 rq->cpu = i;
6502                 rq->online = 0;
6503                 rq->idle_stamp = 0;
6504                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6505                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6506
6507                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6508
6509                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6510 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6511                 rq->nohz_flags = 0;
6512 #endif
6513 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6514                 rq->last_sched_tick = 0;
6515 #endif
6516 #endif
6517                 init_rq_hrtick(rq);
6518                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6519         }
6520
6521         set_load_weight(&init_task);
6522
6523 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6524         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6525 #endif
6526
6527 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6528         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6529 #endif
6530
6531         /*
6532          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6533          */
6534         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6535         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6536
6537         /*
6538          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6539          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6540          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6541          * when this runqueue becomes "idle".
6542          */
6543         init_idle(current, smp_processor_id());
6544
6545         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6546
6547         /*
6548          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6549          */
6550         current->sched_class = &fair_sched_class;
6551
6552 #ifdef CONFIG_SMP
6553         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6554         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6555         if (cpu_isolated_map == NULL)
6556                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6557         idle_thread_set_boot_cpu();
6558 #endif
6559         init_sched_fair_class();
6560
6561         scheduler_running = 1;
6562 }
6563
6564 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6565 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6566 {
6567         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6568
6569         return (nested == preempt_offset);
6570 }
6571
6572 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6573 {
6574         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6575
6576         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6577         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6578             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6579                 return;
6580         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6581                 return;
6582         prev_jiffy = jiffies;
6583
6584         printk(KERN_ERR
6585                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6586                         file, line);
6587         printk(KERN_ERR
6588                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6589                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6590                         current->pid, current->comm);
6591
6592         debug_show_held_locks(current);
6593         if (irqs_disabled())
6594                 print_irqtrace_events(current);
6595         dump_stack();
6596 }
6597 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6598 #endif
6599
6600 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6601 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6602 {
6603         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6604         int old_prio = p->prio;
6605         int on_rq;
6606
6607         on_rq = p->on_rq;
6608         if (on_rq)
6609                 dequeue_task(rq, p, 0);
6610         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6611         if (on_rq) {
6612                 enqueue_task(rq, p, 0);
6613                 resched_task(rq->curr);
6614         }
6615
6616         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6617 }
6618
6619 void normalize_rt_tasks(void)
6620 {
6621         struct task_struct *g, *p;
6622         unsigned long flags;
6623         struct rq *rq;
6624
6625         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6626         do_each_thread(g, p) {
6627                 /*
6628                  * Only normalize user tasks:
6629                  */
6630                 if (!p->mm)
6631                         continue;
6632
6633                 p->se.exec_start                = 0;
6634 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6635                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6636                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6637                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6638 #endif
6639
6640                 if (!rt_task(p)) {
6641                         /*
6642                          * Renice negative nice level userspace
6643                          * tasks back to 0:
6644                          */
6645                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6646                                 set_user_nice(p, 0);
6647                         continue;
6648                 }
6649
6650                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6651                 rq = __task_rq_lock(p);
6652
6653                 normalize_task(rq, p);
6654
6655                 __task_rq_unlock(rq);
6656                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6657         } while_each_thread(g, p);
6658
6659         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6660 }
6661
6662 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6663
6664 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6665 /*
6666  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6667  *
6668  * They can only be called when the whole system has been
6669  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6670  * activity can take place. Using them for anything else would
6671  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6672  * under any other configuration.
6673  */
6674
6675 /**
6676  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6677  * @cpu: the processor in question.
6678  *
6679  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6680  *
6681  * Return: The current task for @cpu.
6682  */
6683 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6684 {
6685         return cpu_curr(cpu);
6686 }
6687
6688 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6689
6690 #ifdef CONFIG_IA64
6691 /**
6692  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6693  * @cpu: the processor in question.
6694  * @p: the task pointer to set.
6695  *
6696  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6697  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6698  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
6699  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6700  * and caller must save the original value of the current task (see
6701  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6702  * re-starting the system.
6703  *
6704  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6705  */
6706 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6707 {
6708         cpu_curr(cpu) = p;
6709 }
6710
6711 #endif
6712
6713 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6714 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6715 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6716
6717 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
6718 {
6719         free_fair_sched_group(tg);
6720         free_rt_sched_group(tg);
6721         autogroup_free(tg);
6722         kfree(tg);
6723 }
6724
6725 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6726 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6727 {
6728         struct task_group *tg;
6729
6730         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6731         if (!tg)
6732                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6733
6734         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6735                 goto err;
6736
6737         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6738                 goto err;
6739
6740         return tg;
6741
6742 err:
6743         free_sched_group(tg);
6744         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6745 }
6746
6747 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6748 {
6749         unsigned long flags;
6750
6751         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6752         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6753
6754         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
6755
6756         tg->parent = parent;
6757         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6758         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6759         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6760 }
6761
6762 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6763 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6764 {
6765         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6766         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6767 }
6768
6769 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6770 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6771 {
6772         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6773         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
6774 }
6775
6776 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6777 {
6778         unsigned long flags;
6779         int i;
6780
6781         /* end participation in shares distribution */
6782         for_each_possible_cpu(i)
6783                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
6784
6785         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6786         list_del_rcu(&tg->list);
6787         list_del_rcu(&tg->siblings);
6788         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6789 }
6790
6791 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6792  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6793  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6794  *      reflect its new group.
6795  */
6796 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6797 {
6798         struct task_group *tg;
6799         int on_rq, running;
6800         unsigned long flags;
6801         struct rq *rq;
6802
6803         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6804
6805         running = task_current(rq, tsk);
6806         on_rq = tsk->on_rq;
6807
6808         if (on_rq)
6809                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6810         if (unlikely(running))
6811                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6812
6813         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
6814                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
6815                           struct task_group, css);
6816         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6817         tsk->sched_task_group = tg;
6818
6819 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6820         if (tsk->sched_class->task_move_group)
6821                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
6822         else
6823 #endif
6824                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6825
6826         if (unlikely(running))
6827                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6828         if (on_rq)
6829                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6830
6831         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
6832 }
6833 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6834
6835 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6836 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
6837 {
6838         if (runtime == RUNTIME_INF)
6839                 return 1ULL << 20;
6840
6841         return div64_u64(runtime << 20, period);
6842 }
6843 #endif
6844
6845 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6846 /*
6847  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6848  */
6849 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6850
6851 /* Must be called with tasklist_lock held */
6852 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6853 {
6854         struct task_struct *g, *p;
6855
6856         do_each_thread(g, p) {
6857                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
6858                         return 1;
6859         } while_each_thread(g, p);
6860
6861         return 0;
6862 }
6863
6864 struct rt_schedulable_data {
6865         struct task_group *tg;
6866         u64 rt_period;
6867         u64 rt_runtime;
6868 };
6869
6870 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6871 {
6872         struct rt_schedulable_data *d = data;
6873         struct task_group *child;
6874         unsigned long total, sum = 0;
6875         u64 period, runtime;
6876
6877         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6878         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6879
6880         if (tg == d->tg) {
6881                 period = d->rt_period;
6882                 runtime = d->rt_runtime;
6883         }
6884
6885         /*
6886          * Cannot have more runtime than the period.
6887          */
6888         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6889                 return -EINVAL;
6890
6891         /*
6892          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
6893          */
6894         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
6895                 return -EBUSY;
6896
6897         total = to_ratio(period, runtime);
6898
6899         /*
6900          * Nobody can have more than the global setting allows.
6901          */
6902         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
6903                 return -EINVAL;
6904
6905         /*
6906          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
6907          */
6908         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
6909                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
6910                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
6911
6912                 if (child == d->tg) {
6913                         period = d->rt_period;
6914                         runtime = d->rt_runtime;
6915                 }
6916
6917                 sum += to_ratio(period, runtime);
6918         }
6919
6920         if (sum > total)
6921                 return -EINVAL;
6922
6923         return 0;
6924 }
6925
6926 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
6927 {
6928         int ret;
6929
6930         struct rt_schedulable_data data = {
6931                 .tg = tg,
6932                 .rt_period = period,
6933                 .rt_runtime = runtime,
6934         };
6935
6936         rcu_read_lock();
6937         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
6938         rcu_read_unlock();
6939
6940         return ret;
6941 }
6942
6943 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
6944                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
6945 {
6946         int i, err = 0;
6947
6948         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6949         read_lock(&tasklist_lock);
6950         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
6951         if (err)
6952                 goto unlock;
6953
6954         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6955         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
6956         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
6957
6958         for_each_possible_cpu(i) {
6959                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
6960
6961                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6962                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
6963                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6964         }
6965         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6966 unlock:
6967         read_unlock(&tasklist_lock);
6968         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6969
6970         return err;
6971 }
6972
6973 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
6974 {
6975         u64 rt_runtime, rt_period;
6976
6977         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6978         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
6979         if (rt_runtime_us < 0)
6980                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
6981
6982         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6983 }
6984
6985 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
6986 {
6987         u64 rt_runtime_us;
6988
6989         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
6990                 return -1;
6991
6992         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6993         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
6994         return rt_runtime_us;
6995 }
6996
6997 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
6998 {
6999         u64 rt_runtime, rt_period;
7000
7001         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7002         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7003
7004         if (rt_period == 0)
7005                 return -EINVAL;
7006
7007         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7008 }
7009
7010 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7011 {
7012         u64 rt_period_us;
7013
7014         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7015         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7016         return rt_period_us;
7017 }
7018
7019 static int sched_rt_global_constraints(void)
7020 {
7021         u64 runtime, period;
7022         int ret = 0;
7023
7024         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7025                 return -EINVAL;
7026
7027         runtime = global_rt_runtime();
7028         period = global_rt_period();
7029
7030         /*
7031          * Sanity check on the sysctl variables.
7032          */
7033         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7034                 return -EINVAL;
7035
7036         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7037         read_lock(&tasklist_lock);
7038         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7039         read_unlock(&tasklist_lock);
7040         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7041
7042         return ret;
7043 }
7044
7045 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7046 {
7047         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7048         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7049                 return 0;
7050
7051         return 1;
7052 }
7053
7054 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7055 static int sched_rt_global_constraints(void)
7056 {
7057         unsigned long flags;
7058         int i;
7059
7060         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7061                 return -EINVAL;
7062
7063         /*
7064          * There's always some RT tasks in the root group
7065          * -- migration, kstopmachine etc..
7066          */
7067         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7068                 return -EBUSY;
7069
7070         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7071         for_each_possible_cpu(i) {
7072                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7073
7074                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7075                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7076                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7077         }
7078         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7079
7080         return 0;
7081 }
7082 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7083
7084 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7085                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7086                 loff_t *ppos)
7087 {
7088         int ret;
7089         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7090
7091         mutex_lock(&mutex);
7092         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7093         /* make sure that internally we keep jiffies */
7094         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7095         if (!ret && write) {
7096                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7097                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7098         }
7099         mutex_unlock(&mutex);
7100         return ret;
7101 }
7102
7103 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7104                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7105                 loff_t *ppos)
7106 {
7107         int ret;
7108         int old_period, old_runtime;
7109         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7110
7111         mutex_lock(&mutex);
7112         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7113         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7114
7115         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7116
7117         if (!ret && write) {
7118                 ret = sched_rt_global_constraints();
7119                 if (ret) {
7120                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7121                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7122                 } else {
7123                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7124                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7125                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7126                 }
7127         }
7128         mutex_unlock(&mutex);
7129
7130         return ret;
7131 }
7132
7133 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7134
7135 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7136 {
7137         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7138 }
7139
7140 static struct cgroup_subsys_state *
7141 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7142 {
7143         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7144         struct task_group *tg;
7145
7146         if (!parent) {
7147                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7148                 return &root_task_group.css;
7149         }
7150
7151         tg = sched_create_group(parent);
7152         if (IS_ERR(tg))
7153                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7154
7155         return &tg->css;
7156 }
7157
7158 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7159 {
7160         struct task_group *tg = css_tg(css);
7161         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7162
7163         if (parent)
7164                 sched_online_group(tg, parent);
7165         return 0;
7166 }
7167
7168 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7169 {
7170         struct task_group *tg = css_tg(css);
7171
7172         sched_destroy_group(tg);
7173 }
7174
7175 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7176 {
7177         struct task_group *tg = css_tg(css);
7178
7179         sched_offline_group(tg);
7180 }
7181
7182 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7183                                  struct cgroup_taskset *tset)
7184 {
7185         struct task_struct *task;
7186
7187         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7188 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7189                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7190                         return -EINVAL;
7191 #else
7192                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7193                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7194                         return -EINVAL;
7195 #endif
7196         }
7197         return 0;
7198 }
7199
7200 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7201                               struct cgroup_taskset *tset)
7202 {
7203         struct task_struct *task;
7204
7205         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7206                 sched_move_task(task);
7207 }
7208
7209 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7210                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7211                             struct task_struct *task)
7212 {
7213         /*
7214          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7215          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7216          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7217          */
7218         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7219                 return;
7220
7221         sched_move_task(task);
7222 }
7223
7224 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7225 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7226                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7227 {
7228         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7229 }
7230
7231 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7232                                struct cftype *cft)
7233 {
7234         struct task_group *tg = css_tg(css);
7235
7236         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7237 }
7238
7239 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7240 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7241
7242 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7243 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7244
7245 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7246
7247 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7248 {
7249         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7250         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7251
7252         if (tg == &root_task_group)
7253                 return -EINVAL;
7254
7255         /*
7256          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7257          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7258          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7259          */
7260         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7261                 return -EINVAL;
7262
7263         /*
7264          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7265          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7266          * feasibility.
7267          */
7268         if (period > max_cfs_quota_period)
7269                 return -EINVAL;
7270
7271         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7272         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7273         if (ret)
7274                 goto out_unlock;
7275
7276         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7277         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7278         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7279         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7280         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7281         cfs_b->quota = quota;
7282
7283         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7284         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7285         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7286                 /* force a reprogram */
7287                 cfs_b->timer_active = 0;
7288                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7289         }
7290         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7291
7292         for_each_possible_cpu(i) {
7293                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7294                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7295
7296                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7297                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7298                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7299
7300                 if (cfs_rq->throttled)
7301                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7302                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7303         }
7304 out_unlock:
7305         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7306
7307         return ret;
7308 }
7309
7310 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7311 {
7312         u64 quota, period;
7313
7314         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7315         if (cfs_quota_us < 0)
7316                 quota = RUNTIME_INF;
7317         else
7318                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7319
7320         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7321 }
7322
7323 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7324 {
7325         u64 quota_us;
7326
7327         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7328                 return -1;
7329
7330         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7331         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7332
7333         return quota_us;
7334 }
7335
7336 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7337 {
7338         u64 quota, period;
7339
7340         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7341         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7342
7343         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7344 }
7345
7346 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7347 {
7348         u64 cfs_period_us;
7349
7350         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7351         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7352
7353         return cfs_period_us;
7354 }
7355
7356 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7357                                   struct cftype *cft)
7358 {
7359         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7360 }
7361
7362 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7363                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7364 {
7365         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7366 }
7367
7368 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7369                                    struct cftype *cft)
7370 {
7371         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7372 }
7373
7374 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7375                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7376 {
7377         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7378 }
7379
7380 struct cfs_schedulable_data {
7381         struct task_group *tg;
7382         u64 period, quota;
7383 };
7384
7385 /*
7386  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7387  * note: units are usecs
7388  */
7389 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7390                                struct cfs_schedulable_data *d)
7391 {
7392         u64 quota, period;
7393
7394         if (tg == d->tg) {
7395                 period = d->period;
7396                 quota = d->quota;
7397         } else {
7398                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7399                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7400         }
7401
7402         /* note: these should typically be equivalent */
7403         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7404                 return RUNTIME_INF;
7405
7406         return to_ratio(period, quota);
7407 }
7408
7409 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7410 {
7411         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7412         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7413         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7414
7415         if (!tg->parent) {
7416                 quota = RUNTIME_INF;
7417         } else {
7418                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7419
7420                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7421                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7422
7423                 /*
7424                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7425                  * limit is set
7426                  */
7427                 if (quota == RUNTIME_INF)
7428                         quota = parent_quota;
7429                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7430                         return -EINVAL;
7431         }
7432         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7433
7434         return 0;
7435 }
7436
7437 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7438 {
7439         int ret;
7440         struct cfs_schedulable_data data = {
7441                 .tg = tg,
7442                 .period = period,
7443                 .quota = quota,
7444         };
7445
7446         if (quota != RUNTIME_INF) {
7447                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7448                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7449         }
7450
7451         rcu_read_lock();
7452         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7453         rcu_read_unlock();
7454
7455         return ret;
7456 }
7457
7458 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7459                 struct cgroup_map_cb *cb)
7460 {
7461         struct task_group *tg = css_tg(css);
7462         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7463
7464         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7465         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7466         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7467
7468         return 0;
7469 }
7470 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7471 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7472
7473 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7474 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7475                                 struct cftype *cft, s64 val)
7476 {
7477         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7478 }
7479
7480 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7481                                struct cftype *cft)
7482 {
7483         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7484 }
7485
7486 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7487                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7488 {
7489         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7490 }
7491
7492 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7493                                    struct cftype *cft)
7494 {
7495         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7496 }
7497 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7498
7499 static struct cftype cpu_files[] = {
7500 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7501         {
7502                 .name = "shares",
7503                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7504                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7505         },
7506 #endif
7507 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7508         {
7509                 .name = "cfs_quota_us",
7510                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7511                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7512         },
7513         {
7514                 .name = "cfs_period_us",
7515                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7516                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7517         },
7518         {
7519                 .name = "stat",
7520                 .read_map = cpu_stats_show,
7521         },
7522 #endif
7523 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7524         {
7525                 .name = "rt_runtime_us",
7526                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7527                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7528         },
7529         {
7530                 .name = "rt_period_us",
7531                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7532                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7533         },
7534 #endif
7535         { }     /* terminate */
7536 };
7537
7538 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7539         .name           = "cpu",
7540         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7541         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7542         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7543         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7544         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7545         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7546         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7547         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7548         .base_cftypes   = cpu_files,
7549         .early_init     = 1,
7550 };
7551
7552 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7553
7554 void dump_cpu_task(int cpu)
7555 {
7556         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7557         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7558 }