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