sched: Migrate throttled tasks on HOTPLUG
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.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/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
79 #include <asm/paravirt.h>
80 #endif
81
82 #include "sched_cpupri.h"
83 #include "workqueue_sched.h"
84 #include "sched_autogroup.h"
85
86 #define CREATE_TRACE_POINTS
87 #include <trace/events/sched.h>
88
89 /*
90  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
91  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
92  * and back.
93  */
94 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
95 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
96 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
97
98 /*
99  * 'User priority' is the nice value converted to something we
100  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
101  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
102  */
103 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
104 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
105 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
106
107 /*
108  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
109  */
110 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
111
112 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
113 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
114
115 /*
116  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
117  *
118  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
119  * Timeslices get refilled after they expire.
120  */
121 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
122
123 /*
124  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
125  */
126 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
127
128 static inline int rt_policy(int policy)
129 {
130         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
131                 return 1;
132         return 0;
133 }
134
135 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
136 {
137         return rt_policy(p->policy);
138 }
139
140 /*
141  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
142  */
143 struct rt_prio_array {
144         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
145         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
146 };
147
148 struct rt_bandwidth {
149         /* nests inside the rq lock: */
150         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
151         ktime_t                 rt_period;
152         u64                     rt_runtime;
153         struct hrtimer          rt_period_timer;
154 };
155
156 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
157
158 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
159
160 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
161 {
162         struct rt_bandwidth *rt_b =
163                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
164         ktime_t now;
165         int overrun;
166         int idle = 0;
167
168         for (;;) {
169                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
170                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
171
172                 if (!overrun)
173                         break;
174
175                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
176         }
177
178         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
179 }
180
181 static
182 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
183 {
184         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
185         rt_b->rt_runtime = runtime;
186
187         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
188
189         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
190                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
191         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
192 }
193
194 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
195 {
196         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
197 }
198
199 static void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
200 {
201         unsigned long delta;
202         ktime_t soft, hard, now;
203
204         for (;;) {
205                 if (hrtimer_active(period_timer))
206                         break;
207
208                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
209                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
210
211                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
212                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
213                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
214                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
215                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
216         }
217 }
218
219 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
220 {
221         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
222                 return;
223
224         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
225                 return;
226
227         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
228         start_bandwidth_timer(&rt_b->rt_period_timer, rt_b->rt_period);
229         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
230 }
231
232 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
233 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
234 {
235         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
236 }
237 #endif
238
239 /*
240  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
241  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
242  */
243 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
244
245 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
246
247 #include <linux/cgroup.h>
248
249 struct cfs_rq;
250
251 static LIST_HEAD(task_groups);
252
253 struct cfs_bandwidth {
254 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
255         raw_spinlock_t lock;
256         ktime_t period;
257         u64 quota, runtime;
258         s64 hierarchal_quota;
259         u64 runtime_expires;
260
261         int idle, timer_active;
262         struct hrtimer period_timer;
263         struct list_head throttled_cfs_rq;
264
265 #endif
266 };
267
268 /* task group related information */
269 struct task_group {
270         struct cgroup_subsys_state css;
271
272 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
273         /* schedulable entities of this group on each cpu */
274         struct sched_entity **se;
275         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
276         struct cfs_rq **cfs_rq;
277         unsigned long shares;
278
279         atomic_t load_weight;
280 #endif
281
282 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
283         struct sched_rt_entity **rt_se;
284         struct rt_rq **rt_rq;
285
286         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
287 #endif
288
289         struct rcu_head rcu;
290         struct list_head list;
291
292         struct task_group *parent;
293         struct list_head siblings;
294         struct list_head children;
295
296 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
297         struct autogroup *autogroup;
298 #endif
299
300         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
301 };
302
303 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
304 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
305
306 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
307
308 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
309
310 /*
311  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
312  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
313  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
314  * too large, so as the shares value of a task group.
315  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
316  *  limitation from this.)
317  */
318 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
319 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
320
321 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
322 #endif
323
324 /* Default task group.
325  *      Every task in system belong to this group at bootup.
326  */
327 struct task_group root_task_group;
328
329 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
330
331 /* CFS-related fields in a runqueue */
332 struct cfs_rq {
333         struct load_weight load;
334         unsigned long nr_running, h_nr_running;
335
336         u64 exec_clock;
337         u64 min_vruntime;
338 #ifndef CONFIG_64BIT
339         u64 min_vruntime_copy;
340 #endif
341
342         struct rb_root tasks_timeline;
343         struct rb_node *rb_leftmost;
344
345         struct list_head tasks;
346         struct list_head *balance_iterator;
347
348         /*
349          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
350          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
351          */
352         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
353
354 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
355         unsigned int nr_spread_over;
356 #endif
357
358 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
359         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
360
361         /*
362          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
363          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
364          * (like users, containers etc.)
365          *
366          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
367          * list is used during load balance.
368          */
369         int on_list;
370         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
371         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
372
373 #ifdef CONFIG_SMP
374         /*
375          * the part of load.weight contributed by tasks
376          */
377         unsigned long task_weight;
378
379         /*
380          *   h_load = weight * f(tg)
381          *
382          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
383          * this group.
384          */
385         unsigned long h_load;
386
387         /*
388          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
389          *
390          * load_stamp is the last time we updated the load average
391          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
392          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
393          */
394         u64 load_avg;
395         u64 load_period;
396         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
397
398         unsigned long load_contribution;
399 #endif
400 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
401         int runtime_enabled;
402         u64 runtime_expires;
403         s64 runtime_remaining;
404
405         int throttled, throttle_count;
406         struct list_head throttled_list;
407 #endif
408 #endif
409 };
410
411 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
412 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
413 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
414 {
415         return &tg->cfs_bandwidth;
416 }
417
418 static inline u64 default_cfs_period(void);
419 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
420
421 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
422 {
423         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
424                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
425         ktime_t now;
426         int overrun;
427         int idle = 0;
428
429         for (;;) {
430                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
431                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
432
433                 if (!overrun)
434                         break;
435
436                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
437         }
438
439         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
440 }
441
442 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
443 {
444         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
445         cfs_b->runtime = 0;
446         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
447         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
448
449         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
450         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
451         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
452 }
453
454 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
455 {
456         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
457         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
458 }
459
460 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
461 static void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
462 {
463         /*
464          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
465          * period or because we're racing with the tear-down path
466          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
467          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
468          */
469         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
470                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
471                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
472                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
473
474                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
475                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
476                 if (cfs_b->timer_active)
477                         return;
478         }
479
480         cfs_b->timer_active = 1;
481         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
482 }
483
484 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
485 {
486         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
487 }
488 #else
489 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
490 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
491 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
492
493 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
494 {
495         return NULL;
496 }
497 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
498 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
499
500 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
501 struct rt_rq {
502         struct rt_prio_array active;
503         unsigned long rt_nr_running;
504 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
505         struct {
506                 int curr; /* highest queued rt task prio */
507 #ifdef CONFIG_SMP
508                 int next; /* next highest */
509 #endif
510         } highest_prio;
511 #endif
512 #ifdef CONFIG_SMP
513         unsigned long rt_nr_migratory;
514         unsigned long rt_nr_total;
515         int overloaded;
516         struct plist_head pushable_tasks;
517 #endif
518         int rt_throttled;
519         u64 rt_time;
520         u64 rt_runtime;
521         /* Nests inside the rq lock: */
522         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
523
524 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
525         unsigned long rt_nr_boosted;
526
527         struct rq *rq;
528         struct list_head leaf_rt_rq_list;
529         struct task_group *tg;
530 #endif
531 };
532
533 #ifdef CONFIG_SMP
534
535 /*
536  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
537  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
538  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
539  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
540  * object.
541  *
542  */
543 struct root_domain {
544         atomic_t refcount;
545         atomic_t rto_count;
546         struct rcu_head rcu;
547         cpumask_var_t span;
548         cpumask_var_t online;
549
550         /*
551          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
552          * one runnable RT task.
553          */
554         cpumask_var_t rto_mask;
555         struct cpupri cpupri;
556 };
557
558 /*
559  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
560  * members (mimicking the global state we have today).
561  */
562 static struct root_domain def_root_domain;
563
564 #endif /* CONFIG_SMP */
565
566 /*
567  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
568  *
569  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
570  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
571  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
572  */
573 struct rq {
574         /* runqueue lock: */
575         raw_spinlock_t lock;
576
577         /*
578          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
579          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
580          */
581         unsigned long nr_running;
582         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
583         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
584         unsigned long last_load_update_tick;
585 #ifdef CONFIG_NO_HZ
586         u64 nohz_stamp;
587         unsigned char nohz_balance_kick;
588 #endif
589         int skip_clock_update;
590
591         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
592         struct load_weight load;
593         unsigned long nr_load_updates;
594         u64 nr_switches;
595
596         struct cfs_rq cfs;
597         struct rt_rq rt;
598
599 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
600         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
601         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
602 #endif
603 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
604         struct list_head leaf_rt_rq_list;
605 #endif
606
607         /*
608          * This is part of a global counter where only the total sum
609          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
610          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
611          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
612          */
613         unsigned long nr_uninterruptible;
614
615         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
616         unsigned long next_balance;
617         struct mm_struct *prev_mm;
618
619         u64 clock;
620         u64 clock_task;
621
622         atomic_t nr_iowait;
623
624 #ifdef CONFIG_SMP
625         struct root_domain *rd;
626         struct sched_domain *sd;
627
628         unsigned long cpu_power;
629
630         unsigned char idle_at_tick;
631         /* For active balancing */
632         int post_schedule;
633         int active_balance;
634         int push_cpu;
635         struct cpu_stop_work active_balance_work;
636         /* cpu of this runqueue: */
637         int cpu;
638         int online;
639
640         u64 rt_avg;
641         u64 age_stamp;
642         u64 idle_stamp;
643         u64 avg_idle;
644 #endif
645
646 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
647         u64 prev_irq_time;
648 #endif
649 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
650         u64 prev_steal_time;
651 #endif
652 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
653         u64 prev_steal_time_rq;
654 #endif
655
656         /* calc_load related fields */
657         unsigned long calc_load_update;
658         long calc_load_active;
659
660 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
661 #ifdef CONFIG_SMP
662         int hrtick_csd_pending;
663         struct call_single_data hrtick_csd;
664 #endif
665         struct hrtimer hrtick_timer;
666 #endif
667
668 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
669         /* latency stats */
670         struct sched_info rq_sched_info;
671         unsigned long long rq_cpu_time;
672         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
673
674         /* sys_sched_yield() stats */
675         unsigned int yld_count;
676
677         /* schedule() stats */
678         unsigned int sched_switch;
679         unsigned int sched_count;
680         unsigned int sched_goidle;
681
682         /* try_to_wake_up() stats */
683         unsigned int ttwu_count;
684         unsigned int ttwu_local;
685 #endif
686
687 #ifdef CONFIG_SMP
688         struct task_struct *wake_list;
689 #endif
690 };
691
692 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
693
694
695 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
696
697 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
698 {
699 #ifdef CONFIG_SMP
700         return rq->cpu;
701 #else
702         return 0;
703 #endif
704 }
705
706 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
707         rcu_dereference_check((p), \
708                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
709
710 /*
711  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
712  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
713  *
714  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
715  * preempt-disabled sections.
716  */
717 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
718         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
719
720 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
721 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
722 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
723 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
724 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
725
726 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
727
728 /*
729  * Return the group to which this tasks belongs.
730  *
731  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification with
732  * pi->lock and rq->lock because cpu_cgroup_attach() holds those locks for each
733  * task it moves into the cgroup. Therefore by holding either of those locks,
734  * we pin the task to the current cgroup.
735  */
736 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
737 {
738         struct task_group *tg;
739         struct cgroup_subsys_state *css;
740
741         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
742                         lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
743                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
744         tg = container_of(css, struct task_group, css);
745
746         return autogroup_task_group(p, tg);
747 }
748
749 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
750 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
751 {
752 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
753         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
754         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
755 #endif
756
757 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
758         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
759         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
760 #endif
761 }
762
763 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
764
765 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
766 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
767 {
768         return NULL;
769 }
770
771 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
772
773 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
774
775 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
776 {
777         s64 delta;
778
779         if (rq->skip_clock_update > 0)
780                 return;
781
782         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
783         rq->clock += delta;
784         update_rq_clock_task(rq, delta);
785 }
786
787 /*
788  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
789  */
790 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
791 # define const_debug __read_mostly
792 #else
793 # define const_debug static const
794 #endif
795
796 /**
797  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
798  * @cpu: the processor in question.
799  *
800  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
801  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
802  */
803 int runqueue_is_locked(int cpu)
804 {
805         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
806 }
807
808 /*
809  * Debugging: various feature bits
810  */
811
812 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
813         __SCHED_FEAT_##name ,
814
815 enum {
816 #include "sched_features.h"
817 };
818
819 #undef SCHED_FEAT
820
821 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
822         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
823
824 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
825 #include "sched_features.h"
826         0;
827
828 #undef SCHED_FEAT
829
830 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
831 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
832         #name ,
833
834 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
835 #include "sched_features.h"
836         NULL
837 };
838
839 #undef SCHED_FEAT
840
841 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
842 {
843         int i;
844
845         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
846                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
847                         seq_puts(m, "NO_");
848                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
849         }
850         seq_puts(m, "\n");
851
852         return 0;
853 }
854
855 static ssize_t
856 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
857                 size_t cnt, loff_t *ppos)
858 {
859         char buf[64];
860         char *cmp;
861         int neg = 0;
862         int i;
863
864         if (cnt > 63)
865                 cnt = 63;
866
867         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
868                 return -EFAULT;
869
870         buf[cnt] = 0;
871         cmp = strstrip(buf);
872
873         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
874                 neg = 1;
875                 cmp += 3;
876         }
877
878         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
879                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
880                         if (neg)
881                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
882                         else
883                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
884                         break;
885                 }
886         }
887
888         if (!sched_feat_names[i])
889                 return -EINVAL;
890
891         *ppos += cnt;
892
893         return cnt;
894 }
895
896 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
897 {
898         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
899 }
900
901 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
902         .open           = sched_feat_open,
903         .write          = sched_feat_write,
904         .read           = seq_read,
905         .llseek         = seq_lseek,
906         .release        = single_release,
907 };
908
909 static __init int sched_init_debug(void)
910 {
911         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
912                         &sched_feat_fops);
913
914         return 0;
915 }
916 late_initcall(sched_init_debug);
917
918 #endif
919
920 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
921
922 /*
923  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
924  * Limited because this is done with IRQs disabled.
925  */
926 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
927
928 /*
929  * period over which we average the RT time consumption, measured
930  * in ms.
931  *
932  * default: 1s
933  */
934 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
935
936 /*
937  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
938  * default: 1s
939  */
940 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
941
942 static __read_mostly int scheduler_running;
943
944 /*
945  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
946  * default: 0.95s
947  */
948 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
949
950 static inline u64 global_rt_period(void)
951 {
952         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
953 }
954
955 static inline u64 global_rt_runtime(void)
956 {
957         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
958                 return RUNTIME_INF;
959
960         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
961 }
962
963 #ifndef prepare_arch_switch
964 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
965 #endif
966 #ifndef finish_arch_switch
967 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
968 #endif
969
970 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
971 {
972         return rq->curr == p;
973 }
974
975 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
976 {
977 #ifdef CONFIG_SMP
978         return p->on_cpu;
979 #else
980         return task_current(rq, p);
981 #endif
982 }
983
984 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
985 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
986 {
987 #ifdef CONFIG_SMP
988         /*
989          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
990          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
991          * here.
992          */
993         next->on_cpu = 1;
994 #endif
995 }
996
997 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
998 {
999 #ifdef CONFIG_SMP
1000         /*
1001          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1002          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1003          * finished.
1004          */
1005         smp_wmb();
1006         prev->on_cpu = 0;
1007 #endif
1008 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1009         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1010         rq->lock.owner = current;
1011 #endif
1012         /*
1013          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1014          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1015          * prev into current:
1016          */
1017         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1018
1019         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1020 }
1021
1022 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1023 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1024 {
1025 #ifdef CONFIG_SMP
1026         /*
1027          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1028          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1029          * here.
1030          */
1031         next->on_cpu = 1;
1032 #endif
1033 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1034         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1035 #else
1036         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1037 #endif
1038 }
1039
1040 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1041 {
1042 #ifdef CONFIG_SMP
1043         /*
1044          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1045          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1046          * finished.
1047          */
1048         smp_wmb();
1049         prev->on_cpu = 0;
1050 #endif
1051 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1052         local_irq_enable();
1053 #endif
1054 }
1055 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1056
1057 /*
1058  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1059  */
1060 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1061         __acquires(rq->lock)
1062 {
1063         struct rq *rq;
1064
1065         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1066
1067         for (;;) {
1068                 rq = task_rq(p);
1069                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1070                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1071                         return rq;
1072                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1073         }
1074 }
1075
1076 /*
1077  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1078  */
1079 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1080         __acquires(p->pi_lock)
1081         __acquires(rq->lock)
1082 {
1083         struct rq *rq;
1084
1085         for (;;) {
1086                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1087                 rq = task_rq(p);
1088                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1089                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1090                         return rq;
1091                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1092                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1093         }
1094 }
1095
1096 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1097         __releases(rq->lock)
1098 {
1099         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1100 }
1101
1102 static inline void
1103 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1104         __releases(rq->lock)
1105         __releases(p->pi_lock)
1106 {
1107         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1108         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1109 }
1110
1111 /*
1112  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1113  */
1114 static struct rq *this_rq_lock(void)
1115         __acquires(rq->lock)
1116 {
1117         struct rq *rq;
1118
1119         local_irq_disable();
1120         rq = this_rq();
1121         raw_spin_lock(&rq->lock);
1122
1123         return rq;
1124 }
1125
1126 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1127 /*
1128  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1129  *
1130  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1131  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1132  * reschedule event.
1133  *
1134  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1135  * rq->lock.
1136  */
1137
1138 /*
1139  * Use hrtick when:
1140  *  - enabled by features
1141  *  - hrtimer is actually high res
1142  */
1143 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1144 {
1145         if (!sched_feat(HRTICK))
1146                 return 0;
1147         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1148                 return 0;
1149         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1150 }
1151
1152 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1153 {
1154         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1155                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1156 }
1157
1158 /*
1159  * High-resolution timer tick.
1160  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1161  */
1162 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1163 {
1164         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1165
1166         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1167
1168         raw_spin_lock(&rq->lock);
1169         update_rq_clock(rq);
1170         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1171         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1172
1173         return HRTIMER_NORESTART;
1174 }
1175
1176 #ifdef CONFIG_SMP
1177 /*
1178  * called from hardirq (IPI) context
1179  */
1180 static void __hrtick_start(void *arg)
1181 {
1182         struct rq *rq = arg;
1183
1184         raw_spin_lock(&rq->lock);
1185         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1186         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1187         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1188 }
1189
1190 /*
1191  * Called to set the hrtick timer state.
1192  *
1193  * called with rq->lock held and irqs disabled
1194  */
1195 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1196 {
1197         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1198         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1199
1200         hrtimer_set_expires(timer, time);
1201
1202         if (rq == this_rq()) {
1203                 hrtimer_restart(timer);
1204         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1205                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1206                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1207         }
1208 }
1209
1210 static int
1211 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1212 {
1213         int cpu = (int)(long)hcpu;
1214
1215         switch (action) {
1216         case CPU_UP_CANCELED:
1217         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1218         case CPU_DOWN_PREPARE:
1219         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1220         case CPU_DEAD:
1221         case CPU_DEAD_FROZEN:
1222                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1223                 return NOTIFY_OK;
1224         }
1225
1226         return NOTIFY_DONE;
1227 }
1228
1229 static __init void init_hrtick(void)
1230 {
1231         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1232 }
1233 #else
1234 /*
1235  * Called to set the hrtick timer state.
1236  *
1237  * called with rq->lock held and irqs disabled
1238  */
1239 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1240 {
1241         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1242                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1243 }
1244
1245 static inline void init_hrtick(void)
1246 {
1247 }
1248 #endif /* CONFIG_SMP */
1249
1250 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1251 {
1252 #ifdef CONFIG_SMP
1253         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1254
1255         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1256         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1257         rq->hrtick_csd.info = rq;
1258 #endif
1259
1260         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1261         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1262 }
1263 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1264 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1265 {
1266 }
1267
1268 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1269 {
1270 }
1271
1272 static inline void init_hrtick(void)
1273 {
1274 }
1275 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1276
1277 /*
1278  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1279  *
1280  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1281  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1282  * the target CPU.
1283  */
1284 #ifdef CONFIG_SMP
1285
1286 #ifndef tsk_is_polling
1287 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1288 #endif
1289
1290 static void resched_task(struct task_struct *p)
1291 {
1292         int cpu;
1293
1294         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1295
1296         if (test_tsk_need_resched(p))
1297                 return;
1298
1299         set_tsk_need_resched(p);
1300
1301         cpu = task_cpu(p);
1302         if (cpu == smp_processor_id())
1303                 return;
1304
1305         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1306         smp_mb();
1307         if (!tsk_is_polling(p))
1308                 smp_send_reschedule(cpu);
1309 }
1310
1311 static void resched_cpu(int cpu)
1312 {
1313         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1314         unsigned long flags;
1315
1316         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1317                 return;
1318         resched_task(cpu_curr(cpu));
1319         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1320 }
1321
1322 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1323 /*
1324  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1325  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1326  *
1327  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1328  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1329  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1330  */
1331 int get_nohz_timer_target(void)
1332 {
1333         int cpu = smp_processor_id();
1334         int i;
1335         struct sched_domain *sd;
1336
1337         rcu_read_lock();
1338         for_each_domain(cpu, sd) {
1339                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1340                         if (!idle_cpu(i)) {
1341                                 cpu = i;
1342                                 goto unlock;
1343                         }
1344                 }
1345         }
1346 unlock:
1347         rcu_read_unlock();
1348         return cpu;
1349 }
1350 /*
1351  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1352  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1353  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1354  * idle system the next event might even be infinite time into the
1355  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1356  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1357  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1358  * wheel for the next timer event.
1359  */
1360 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1361 {
1362         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1363
1364         if (cpu == smp_processor_id())
1365                 return;
1366
1367         /*
1368          * This is safe, as this function is called with the timer
1369          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1370          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1371          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1372          * timer into account automatically.
1373          */
1374         if (rq->curr != rq->idle)
1375                 return;
1376
1377         /*
1378          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1379          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1380          * idle task through an additional NOOP schedule()
1381          */
1382         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1383
1384         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1385         smp_mb();
1386         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1387                 smp_send_reschedule(cpu);
1388 }
1389
1390 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1391
1392 static u64 sched_avg_period(void)
1393 {
1394         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1395 }
1396
1397 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1398 {
1399         s64 period = sched_avg_period();
1400
1401         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1402                 /*
1403                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1404                  * optimising this loop into a divmod call.
1405                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1406                  */
1407                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1408                 rq->age_stamp += period;
1409                 rq->rt_avg /= 2;
1410         }
1411 }
1412
1413 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1414 {
1415         rq->rt_avg += rt_delta;
1416         sched_avg_update(rq);
1417 }
1418
1419 #else /* !CONFIG_SMP */
1420 static void resched_task(struct task_struct *p)
1421 {
1422         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1423         set_tsk_need_resched(p);
1424 }
1425
1426 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1427 {
1428 }
1429
1430 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1431 {
1432 }
1433 #endif /* CONFIG_SMP */
1434
1435 #if BITS_PER_LONG == 32
1436 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1437 #else
1438 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1439 #endif
1440
1441 #define WMULT_SHIFT     32
1442
1443 /*
1444  * Shift right and round:
1445  */
1446 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1447
1448 /*
1449  * delta *= weight / lw
1450  */
1451 static unsigned long
1452 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1453                 struct load_weight *lw)
1454 {
1455         u64 tmp;
1456
1457         /*
1458          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1459          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1460          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1461          */
1462         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1463                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1464         else
1465                 tmp = (u64)delta_exec;
1466
1467         if (!lw->inv_weight) {
1468                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1469
1470                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1471                         lw->inv_weight = 1;
1472                 else if (unlikely(!w))
1473                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1474                 else
1475                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1476         }
1477
1478         /*
1479          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1480          */
1481         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1482                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1483                         WMULT_SHIFT/2);
1484         else
1485                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1486
1487         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1488 }
1489
1490 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1491 {
1492         lw->weight += inc;
1493         lw->inv_weight = 0;
1494 }
1495
1496 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1497 {
1498         lw->weight -= dec;
1499         lw->inv_weight = 0;
1500 }
1501
1502 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1503 {
1504         lw->weight = w;
1505         lw->inv_weight = 0;
1506 }
1507
1508 /*
1509  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1510  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1511  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1512  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1513  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1514  * slice expiry etc.
1515  */
1516
1517 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1518 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1519
1520 /*
1521  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1522  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1523  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1524  * that remained on nice 0.
1525  *
1526  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1527  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1528  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1529  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1530  * the relative distance between them is ~25%.)
1531  */
1532 static const int prio_to_weight[40] = {
1533  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1534  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1535  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1536  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1537  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1538  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1539  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1540  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1541 };
1542
1543 /*
1544  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1545  *
1546  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1547  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1548  * into multiplications:
1549  */
1550 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1551  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1552  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1553  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1554  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1555  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1556  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1557  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1558  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1559 };
1560
1561 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1562 enum cpuacct_stat_index {
1563         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1564         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1565
1566         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1567 };
1568
1569 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1570 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1571 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1572                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1573 #else
1574 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1575 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1576                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1577 #endif
1578
1579 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1580 {
1581         update_load_add(&rq->load, load);
1582 }
1583
1584 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1585 {
1586         update_load_sub(&rq->load, load);
1587 }
1588
1589 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1590                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1591 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1592
1593 /*
1594  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1595  * node and @up when leaving it for the final time.
1596  *
1597  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1598  */
1599 static int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1600                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1601 {
1602         struct task_group *parent, *child;
1603         int ret;
1604
1605         parent = from;
1606
1607 down:
1608         ret = (*down)(parent, data);
1609         if (ret)
1610                 goto out;
1611         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1612                 parent = child;
1613                 goto down;
1614
1615 up:
1616                 continue;
1617         }
1618         ret = (*up)(parent, data);
1619         if (ret || parent == from)
1620                 goto out;
1621
1622         child = parent;
1623         parent = parent->parent;
1624         if (parent)
1625                 goto up;
1626 out:
1627         return ret;
1628 }
1629
1630 /*
1631  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1632  * leaving it for the final time.
1633  *
1634  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1635  */
1636
1637 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1638 {
1639         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
1640 }
1641
1642 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1643 {
1644         return 0;
1645 }
1646 #endif
1647
1648 #ifdef CONFIG_SMP
1649 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1650 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1651 {
1652         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1653 }
1654
1655 /*
1656  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1657  * according to the scheduling class and "nice" value.
1658  *
1659  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1660  * balance conservatively.
1661  */
1662 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1663 {
1664         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1665         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1666
1667         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1668                 return total;
1669
1670         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1671 }
1672
1673 /*
1674  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1675  * according to the scheduling class and "nice" value.
1676  */
1677 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1678 {
1679         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1680         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1681
1682         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1683                 return total;
1684
1685         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1686 }
1687
1688 static unsigned long power_of(int cpu)
1689 {
1690         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1691 }
1692
1693 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1694
1695 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1696 {
1697         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1698         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1699
1700         if (nr_running)
1701                 return rq->load.weight / nr_running;
1702
1703         return 0;
1704 }
1705
1706 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1707
1708 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1709
1710 /*
1711  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1712  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1713  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1714  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1715  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1716  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1717  */
1718 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1719         __releases(this_rq->lock)
1720         __acquires(busiest->lock)
1721         __acquires(this_rq->lock)
1722 {
1723         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1724         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1725
1726         return 1;
1727 }
1728
1729 #else
1730 /*
1731  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1732  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1733  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1734  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1735  * regardless of entry order into the function.
1736  */
1737 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1738         __releases(this_rq->lock)
1739         __acquires(busiest->lock)
1740         __acquires(this_rq->lock)
1741 {
1742         int ret = 0;
1743
1744         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1745                 if (busiest < this_rq) {
1746                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1747                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1748                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1749                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1750                         ret = 1;
1751                 } else
1752                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1753                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1754         }
1755         return ret;
1756 }
1757
1758 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1759
1760 /*
1761  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1762  */
1763 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1764 {
1765         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1766                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1767                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1768                 BUG_ON(1);
1769         }
1770
1771         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1772 }
1773
1774 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1775         __releases(busiest->lock)
1776 {
1777         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1778         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1779 }
1780
1781 /*
1782  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1783  *
1784  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1785  * you need to do so manually before calling.
1786  */
1787 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1788         __acquires(rq1->lock)
1789         __acquires(rq2->lock)
1790 {
1791         BUG_ON(!irqs_disabled());
1792         if (rq1 == rq2) {
1793                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1794                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1795         } else {
1796                 if (rq1 < rq2) {
1797                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1798                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1799                 } else {
1800                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1801                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1802                 }
1803         }
1804 }
1805
1806 /*
1807  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1808  *
1809  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1810  * you need to do so manually after calling.
1811  */
1812 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1813         __releases(rq1->lock)
1814         __releases(rq2->lock)
1815 {
1816         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1817         if (rq1 != rq2)
1818                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1819         else
1820                 __release(rq2->lock);
1821 }
1822
1823 #else /* CONFIG_SMP */
1824
1825 /*
1826  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1827  *
1828  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1829  * you need to do so manually before calling.
1830  */
1831 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1832         __acquires(rq1->lock)
1833         __acquires(rq2->lock)
1834 {
1835         BUG_ON(!irqs_disabled());
1836         BUG_ON(rq1 != rq2);
1837         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1838         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1839 }
1840
1841 /*
1842  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1843  *
1844  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1845  * you need to do so manually after calling.
1846  */
1847 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1848         __releases(rq1->lock)
1849         __releases(rq2->lock)
1850 {
1851         BUG_ON(rq1 != rq2);
1852         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1853         __release(rq2->lock);
1854 }
1855
1856 #endif
1857
1858 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1859 static void update_sysctl(void);
1860 static int get_update_sysctl_factor(void);
1861 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1862
1863 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1864 {
1865         set_task_rq(p, cpu);
1866 #ifdef CONFIG_SMP
1867         /*
1868          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1869          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1870          * per-task data have been completed by this moment.
1871          */
1872         smp_wmb();
1873         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1874 #endif
1875 }
1876
1877 static const struct sched_class rt_sched_class;
1878
1879 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1880 #define for_each_class(class) \
1881    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1882
1883 #include "sched_stats.h"
1884
1885 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1886 {
1887         rq->nr_running++;
1888 }
1889
1890 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1891 {
1892         rq->nr_running--;
1893 }
1894
1895 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1896 {
1897         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1898         struct load_weight *load = &p->se.load;
1899
1900         /*
1901          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1902          */
1903         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1904                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1905                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1906                 return;
1907         }
1908
1909         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1910         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1911 }
1912
1913 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1914 {
1915         update_rq_clock(rq);
1916         sched_info_queued(p);
1917         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1918 }
1919
1920 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1921 {
1922         update_rq_clock(rq);
1923         sched_info_dequeued(p);
1924         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1925 }
1926
1927 /*
1928  * activate_task - move a task to the runqueue.
1929  */
1930 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1931 {
1932         if (task_contributes_to_load(p))
1933                 rq->nr_uninterruptible--;
1934
1935         enqueue_task(rq, p, flags);
1936 }
1937
1938 /*
1939  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1940  */
1941 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1942 {
1943         if (task_contributes_to_load(p))
1944                 rq->nr_uninterruptible++;
1945
1946         dequeue_task(rq, p, flags);
1947 }
1948
1949 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1950
1951 /*
1952  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1953  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1954  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1955  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1956  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1957  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1958  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1959  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1960  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1961  */
1962 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1963 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1964
1965 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1966 static int sched_clock_irqtime;
1967
1968 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1969 {
1970         sched_clock_irqtime = 1;
1971 }
1972
1973 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1974 {
1975         sched_clock_irqtime = 0;
1976 }
1977
1978 #ifndef CONFIG_64BIT
1979 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1980
1981 static inline void irq_time_write_begin(void)
1982 {
1983         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1984         smp_wmb();
1985 }
1986
1987 static inline void irq_time_write_end(void)
1988 {
1989         smp_wmb();
1990         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1991 }
1992
1993 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1994 {
1995         u64 irq_time;
1996         unsigned seq;
1997
1998         do {
1999                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
2000                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
2001                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2002         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
2003
2004         return irq_time;
2005 }
2006 #else /* CONFIG_64BIT */
2007 static inline void irq_time_write_begin(void)
2008 {
2009 }
2010
2011 static inline void irq_time_write_end(void)
2012 {
2013 }
2014
2015 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2016 {
2017         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2018 }
2019 #endif /* CONFIG_64BIT */
2020
2021 /*
2022  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
2023  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
2024  */
2025 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
2026 {
2027         unsigned long flags;
2028         s64 delta;
2029         int cpu;
2030
2031         if (!sched_clock_irqtime)
2032                 return;
2033
2034         local_irq_save(flags);
2035
2036         cpu = smp_processor_id();
2037         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
2038         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
2039
2040         irq_time_write_begin();
2041         /*
2042          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
2043          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
2044          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
2045          * that do not consume any time, but still wants to run.
2046          */
2047         if (hardirq_count())
2048                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
2049         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
2050                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
2051
2052         irq_time_write_end();
2053         local_irq_restore(flags);
2054 }
2055 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
2056
2057 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2058
2059 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2060 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
2061 {
2062         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
2063                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
2064
2065         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
2066 }
2067 #endif
2068
2069 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2070 {
2071 /*
2072  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
2073  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
2074  */
2075 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2076         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
2077 #endif
2078 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2079         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
2080
2081         /*
2082          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
2083          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
2084          * {soft,}irq region.
2085          *
2086          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
2087          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
2088          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
2089          * monotonic.
2090          *
2091          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
2092          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
2093          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
2094          * atomic ops.
2095          */
2096         if (irq_delta > delta)
2097                 irq_delta = delta;
2098
2099         rq->prev_irq_time += irq_delta;
2100         delta -= irq_delta;
2101 #endif
2102 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
2103         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
2104                 u64 st;
2105
2106                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
2107                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
2108
2109                 if (unlikely(steal > delta))
2110                         steal = delta;
2111
2112                 st = steal_ticks(steal);
2113                 steal = st * TICK_NSEC;
2114
2115                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
2116
2117                 delta -= steal;
2118         }
2119 #endif
2120
2121         rq->clock_task += delta;
2122
2123 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2124         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
2125                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
2126 #endif
2127 }
2128
2129 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2130 static int irqtime_account_hi_update(void)
2131 {
2132         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2133         unsigned long flags;
2134         u64 latest_ns;
2135         int ret = 0;
2136
2137         local_irq_save(flags);
2138         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
2139         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2140                 ret = 1;
2141         local_irq_restore(flags);
2142         return ret;
2143 }
2144
2145 static int irqtime_account_si_update(void)
2146 {
2147         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2148         unsigned long flags;
2149         u64 latest_ns;
2150         int ret = 0;
2151
2152         local_irq_save(flags);
2153         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2154         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2155                 ret = 1;
2156         local_irq_restore(flags);
2157         return ret;
2158 }
2159
2160 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2161
2162 #define sched_clock_irqtime     (0)
2163
2164 #endif
2165
2166 #include "sched_idletask.c"
2167 #include "sched_fair.c"
2168 #include "sched_rt.c"
2169 #include "sched_autogroup.c"
2170 #include "sched_stoptask.c"
2171 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2172 # include "sched_debug.c"
2173 #endif
2174
2175 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2176 {
2177         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2178         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2179
2180         if (stop) {
2181                 /*
2182                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2183                  * userspace knows about and won't get confused about.
2184                  *
2185                  * Also, it will make PI more or less work without too
2186                  * much confusion -- but then, stop work should not
2187                  * rely on PI working anyway.
2188                  */
2189                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2190
2191                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2192         }
2193
2194         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2195
2196         if (old_stop) {
2197                 /*
2198                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2199                  * it can die in pieces.
2200                  */
2201                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2202         }
2203 }
2204
2205 /*
2206  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2207  */
2208 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2209 {
2210         return p->static_prio;
2211 }
2212
2213 /*
2214  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2215  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2216  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2217  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2218  * estimator recalculates.
2219  */
2220 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2221 {
2222         int prio;
2223
2224         if (task_has_rt_policy(p))
2225                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2226         else
2227                 prio = __normal_prio(p);
2228         return prio;
2229 }
2230
2231 /*
2232  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2233  * taken into account by the scheduler. This value might
2234  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2235  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2236  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2237  */
2238 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2239 {
2240         p->normal_prio = normal_prio(p);
2241         /*
2242          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2243          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2244          * to the normal priority:
2245          */
2246         if (!rt_prio(p->prio))
2247                 return p->normal_prio;
2248         return p->prio;
2249 }
2250
2251 /**
2252  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2253  * @p: the task in question.
2254  */
2255 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2256 {
2257         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2258 }
2259
2260 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2261                                        const struct sched_class *prev_class,
2262                                        int oldprio)
2263 {
2264         if (prev_class != p->sched_class) {
2265                 if (prev_class->switched_from)
2266                         prev_class->switched_from(rq, p);
2267                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2268         } else if (oldprio != p->prio)
2269                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2270 }
2271
2272 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2273 {
2274         const struct sched_class *class;
2275
2276         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2277                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2278         } else {
2279                 for_each_class(class) {
2280                         if (class == rq->curr->sched_class)
2281                                 break;
2282                         if (class == p->sched_class) {
2283                                 resched_task(rq->curr);
2284                                 break;
2285                         }
2286                 }
2287         }
2288
2289         /*
2290          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2291          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2292          */
2293         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2294                 rq->skip_clock_update = 1;
2295 }
2296
2297 #ifdef CONFIG_SMP
2298 /*
2299  * Is this task likely cache-hot:
2300  */
2301 static int
2302 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2303 {
2304         s64 delta;
2305
2306         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2307                 return 0;
2308
2309         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2310                 return 0;
2311
2312         /*
2313          * Buddy candidates are cache hot:
2314          */
2315         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2316                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2317                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2318                 return 1;
2319
2320         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2321                 return 1;
2322         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2323                 return 0;
2324
2325         delta = now - p->se.exec_start;
2326
2327         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2328 }
2329
2330 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2331 {
2332 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2333         /*
2334          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2335          * ttwu() will sort out the placement.
2336          */
2337         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2338                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2339
2340 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2341         /*
2342          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2343          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2344          *
2345          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2346          * see set_task_rq().
2347          *
2348          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2349          * task_rq_lock().
2350          */
2351         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2352                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2353 #endif
2354 #endif
2355
2356         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2357
2358         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2359                 p->se.nr_migrations++;
2360                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2361         }
2362
2363         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2364 }
2365
2366 struct migration_arg {
2367         struct task_struct *task;
2368         int dest_cpu;
2369 };
2370
2371 static int migration_cpu_stop(void *data);
2372
2373 /*
2374  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2375  *
2376  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2377  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2378  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2379  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2380  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2381  * @p has remained unscheduled the whole time.
2382  *
2383  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2384  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2385  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2386  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2387  * waiting to become inactive.
2388  */
2389 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2390 {
2391         unsigned long flags;
2392         int running, on_rq;
2393         unsigned long ncsw;
2394         struct rq *rq;
2395
2396         for (;;) {
2397                 /*
2398                  * We do the initial early heuristics without holding
2399                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2400                  * the runqueue lock when things look like they will
2401                  * work out!
2402                  */
2403                 rq = task_rq(p);
2404
2405                 /*
2406                  * If the task is actively running on another CPU
2407                  * still, just relax and busy-wait without holding
2408                  * any locks.
2409                  *
2410                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2411                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2412                  * But we don't care, since "task_running()" will
2413                  * return false if the runqueue has changed and p
2414                  * is actually now running somewhere else!
2415                  */
2416                 while (task_running(rq, p)) {
2417                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2418                                 return 0;
2419                         cpu_relax();
2420                 }
2421
2422                 /*
2423                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2424                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2425                  * just go back and repeat.
2426                  */
2427                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2428                 trace_sched_wait_task(p);
2429                 running = task_running(rq, p);
2430                 on_rq = p->on_rq;
2431                 ncsw = 0;
2432                 if (!match_state || p->state == match_state)
2433                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2434                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2435
2436                 /*
2437                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2438                  */
2439                 if (unlikely(!ncsw))
2440                         break;
2441
2442                 /*
2443                  * Was it really running after all now that we
2444                  * checked with the proper locks actually held?
2445                  *
2446                  * Oops. Go back and try again..
2447                  */
2448                 if (unlikely(running)) {
2449                         cpu_relax();
2450                         continue;
2451                 }
2452
2453                 /*
2454                  * It's not enough that it's not actively running,
2455                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2456                  * preempted!
2457                  *
2458                  * So if it was still runnable (but just not actively
2459                  * running right now), it's preempted, and we should
2460                  * yield - it could be a while.
2461                  */
2462                 if (unlikely(on_rq)) {
2463                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2464
2465                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2466                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2467                         continue;
2468                 }
2469
2470                 /*
2471                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2472                  * runnable, which means that it will never become
2473                  * running in the future either. We're all done!
2474                  */
2475                 break;
2476         }
2477
2478         return ncsw;
2479 }
2480
2481 /***
2482  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2483  * @p: the to-be-kicked thread
2484  *
2485  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2486  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2487  *
2488  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2489  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2490  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2491  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2492  * achieved as well.
2493  */
2494 void kick_process(struct task_struct *p)
2495 {
2496         int cpu;
2497
2498         preempt_disable();
2499         cpu = task_cpu(p);
2500         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2501                 smp_send_reschedule(cpu);
2502         preempt_enable();
2503 }
2504 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2505 #endif /* CONFIG_SMP */
2506
2507 #ifdef CONFIG_SMP
2508 /*
2509  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2510  */
2511 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2512 {
2513         int dest_cpu;
2514         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2515
2516         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2517         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2518                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2519                         return dest_cpu;
2520
2521         /* Any allowed, online CPU? */
2522         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2523         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2524                 return dest_cpu;
2525
2526         /* No more Mr. Nice Guy. */
2527         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2528         /*
2529          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2530          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2531          * leave kernel.
2532          */
2533         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2534                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2535                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2536         }
2537
2538         return dest_cpu;
2539 }
2540
2541 /*
2542  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2543  */
2544 static inline
2545 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2546 {
2547         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2548
2549         /*
2550          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2551          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2552          * cpu.
2553          *
2554          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2555          *
2556          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2557          *   not worry about this generic constraint ]
2558          */
2559         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2560                      !cpu_online(cpu)))
2561                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2562
2563         return cpu;
2564 }
2565
2566 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2567 {
2568         s64 diff = sample - *avg;
2569         *avg += diff >> 3;
2570 }
2571 #endif
2572
2573 static void
2574 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2575 {
2576 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2577         struct rq *rq = this_rq();
2578
2579 #ifdef CONFIG_SMP
2580         int this_cpu = smp_processor_id();
2581
2582         if (cpu == this_cpu) {
2583                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2584                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2585         } else {
2586                 struct sched_domain *sd;
2587
2588                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2589                 rcu_read_lock();
2590                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2591                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2592                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2593                                 break;
2594                         }
2595                 }
2596                 rcu_read_unlock();
2597         }
2598
2599         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2600                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2601
2602 #endif /* CONFIG_SMP */
2603
2604         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2605         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2606
2607         if (wake_flags & WF_SYNC)
2608                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2609
2610 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2611 }
2612
2613 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2614 {
2615         activate_task(rq, p, en_flags);
2616         p->on_rq = 1;
2617
2618         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2619         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2620                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2621 }
2622
2623 /*
2624  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2625  */
2626 static void
2627 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2628 {
2629         trace_sched_wakeup(p, true);
2630         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2631
2632         p->state = TASK_RUNNING;
2633 #ifdef CONFIG_SMP
2634         if (p->sched_class->task_woken)
2635                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2636
2637         if (rq->idle_stamp) {
2638                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2639                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2640
2641                 if (delta > max)
2642                         rq->avg_idle = max;
2643                 else
2644                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2645                 rq->idle_stamp = 0;
2646         }
2647 #endif
2648 }
2649
2650 static void
2651 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2652 {
2653 #ifdef CONFIG_SMP
2654         if (p->sched_contributes_to_load)
2655                 rq->nr_uninterruptible--;
2656 #endif
2657
2658         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2659         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2660 }
2661
2662 /*
2663  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2664  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2665  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2666  * the task is still ->on_rq.
2667  */
2668 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2669 {
2670         struct rq *rq;
2671         int ret = 0;
2672
2673         rq = __task_rq_lock(p);
2674         if (p->on_rq) {
2675                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2676                 ret = 1;
2677         }
2678         __task_rq_unlock(rq);
2679
2680         return ret;
2681 }
2682
2683 #ifdef CONFIG_SMP
2684 static void sched_ttwu_do_pending(struct task_struct *list)
2685 {
2686         struct rq *rq = this_rq();
2687
2688         raw_spin_lock(&rq->lock);
2689
2690         while (list) {
2691                 struct task_struct *p = list;
2692                 list = list->wake_entry;
2693                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2694         }
2695
2696         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2697 }
2698
2699 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2700
2701 static void sched_ttwu_pending(void)
2702 {
2703         struct rq *rq = this_rq();
2704         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2705
2706         if (!list)
2707                 return;
2708
2709         sched_ttwu_do_pending(list);
2710 }
2711
2712 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2713
2714 void scheduler_ipi(void)
2715 {
2716         struct rq *rq = this_rq();
2717         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2718
2719         if (!list)
2720                 return;
2721
2722         /*
2723          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2724          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2725          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2726          * we do call them.
2727          *
2728          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2729          * properly.
2730          *
2731          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2732          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2733          * somewhat pessimize the simple resched case.
2734          */
2735         irq_enter();
2736         sched_ttwu_do_pending(list);
2737         irq_exit();
2738 }
2739
2740 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2741 {
2742         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2743         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2744
2745         for (;;) {
2746                 struct task_struct *old = next;
2747
2748                 p->wake_entry = next;
2749                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2750                 if (next == old)
2751                         break;
2752         }
2753
2754         if (!next)
2755                 smp_send_reschedule(cpu);
2756 }
2757
2758 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2759 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2760 {
2761         struct rq *rq;
2762         int ret = 0;
2763
2764         rq = __task_rq_lock(p);
2765         if (p->on_cpu) {
2766                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2767                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2768                 ret = 1;
2769         }
2770         __task_rq_unlock(rq);
2771
2772         return ret;
2773
2774 }
2775 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2776 #endif /* CONFIG_SMP */
2777
2778 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2779 {
2780         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2781
2782 #if defined(CONFIG_SMP)
2783         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2784                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2785                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2786                 return;
2787         }
2788 #endif
2789
2790         raw_spin_lock(&rq->lock);
2791         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2792         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2793 }
2794
2795 /**
2796  * try_to_wake_up - wake up a thread
2797  * @p: the thread to be awakened
2798  * @state: the mask of task states that can be woken
2799  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2800  *
2801  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2802  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2803  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2804  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2805  * runnable without the overhead of this.
2806  *
2807  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2808  * or @state didn't match @p's state.
2809  */
2810 static int
2811 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2812 {
2813         unsigned long flags;
2814         int cpu, success = 0;
2815
2816         smp_wmb();
2817         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2818         if (!(p->state & state))
2819                 goto out;
2820
2821         success = 1; /* we're going to change ->state */
2822         cpu = task_cpu(p);
2823
2824         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2825                 goto stat;
2826
2827 #ifdef CONFIG_SMP
2828         /*
2829          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2830          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2831          */
2832         while (p->on_cpu) {
2833 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2834                 /*
2835                  * In case the architecture enables interrupts in
2836                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2837                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2838                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2839                  * remote wakeup.
2840                  */
2841                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2842                         goto stat;
2843 #else
2844                 cpu_relax();
2845 #endif
2846         }
2847         /*
2848          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2849          */
2850         smp_rmb();
2851
2852         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2853         p->state = TASK_WAKING;
2854
2855         if (p->sched_class->task_waking)
2856                 p->sched_class->task_waking(p);
2857
2858         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2859         if (task_cpu(p) != cpu) {
2860                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2861                 set_task_cpu(p, cpu);
2862         }
2863 #endif /* CONFIG_SMP */
2864
2865         ttwu_queue(p, cpu);
2866 stat:
2867         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2868 out:
2869         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2870
2871         return success;
2872 }
2873
2874 /**
2875  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2876  * @p: the thread to be awakened
2877  *
2878  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2879  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2880  * the current task.
2881  */
2882 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2883 {
2884         struct rq *rq = task_rq(p);
2885
2886         BUG_ON(rq != this_rq());
2887         BUG_ON(p == current);
2888         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2889
2890         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2891                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2892                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2893                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2894         }
2895
2896         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2897                 goto out;
2898
2899         if (!p->on_rq)
2900                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2901
2902         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2903         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2904 out:
2905         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2906 }
2907
2908 /**
2909  * wake_up_process - Wake up a specific process
2910  * @p: The process to be woken up.
2911  *
2912  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2913  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2914  * running.
2915  *
2916  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2917  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2918  */
2919 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2920 {
2921         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2922 }
2923 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2924
2925 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2926 {
2927         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2928 }
2929
2930 /*
2931  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2932  * p is forked by current.
2933  *
2934  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2935  */
2936 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2937 {
2938         p->on_rq                        = 0;
2939
2940         p->se.on_rq                     = 0;
2941         p->se.exec_start                = 0;
2942         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2943         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2944         p->se.nr_migrations             = 0;
2945         p->se.vruntime                  = 0;
2946         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2947
2948 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2949         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2950 #endif
2951
2952         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2953
2954 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2955         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2956 #endif
2957 }
2958
2959 /*
2960  * fork()/clone()-time setup:
2961  */
2962 void sched_fork(struct task_struct *p)
2963 {
2964         unsigned long flags;
2965         int cpu = get_cpu();
2966
2967         __sched_fork(p);
2968         /*
2969          * We mark the process as running here. This guarantees that
2970          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2971          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2972          */
2973         p->state = TASK_RUNNING;
2974
2975         /*
2976          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2977          */
2978         p->prio = current->normal_prio;
2979
2980         /*
2981          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2982          */
2983         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2984                 if (task_has_rt_policy(p)) {
2985                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2986                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2987                         p->rt_priority = 0;
2988                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2989                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2990
2991                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2992                 set_load_weight(p);
2993
2994                 /*
2995                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2996                  * fulfilled its duty:
2997                  */
2998                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2999         }
3000
3001         if (!rt_prio(p->prio))
3002                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3003
3004         if (p->sched_class->task_fork)
3005                 p->sched_class->task_fork(p);
3006
3007         /*
3008          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
3009          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
3010          * is ran before sched_fork().
3011          *
3012          * Silence PROVE_RCU.
3013          */
3014         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3015         set_task_cpu(p, cpu);
3016         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3017
3018 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
3019         if (likely(sched_info_on()))
3020                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3021 #endif
3022 #if defined(CONFIG_SMP)
3023         p->on_cpu = 0;
3024 #endif
3025 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3026         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
3027         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
3028 #endif
3029 #ifdef CONFIG_SMP
3030         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3031 #endif
3032
3033         put_cpu();
3034 }
3035
3036 /*
3037  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3038  *
3039  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3040  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3041  * on the runqueue and wakes it.
3042  */
3043 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3044 {
3045         unsigned long flags;
3046         struct rq *rq;
3047
3048         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3049 #ifdef CONFIG_SMP
3050         /*
3051          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3052          *  - cpus_allowed can change in the fork path
3053          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
3054          */
3055         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
3056 #endif
3057
3058         rq = __task_rq_lock(p);
3059         activate_task(rq, p, 0);
3060         p->on_rq = 1;
3061         trace_sched_wakeup_new(p, true);
3062         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3063 #ifdef CONFIG_SMP
3064         if (p->sched_class->task_woken)
3065                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3066 #endif
3067         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3068 }
3069
3070 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3071
3072 /**
3073  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3074  * @notifier: notifier struct to register
3075  */
3076 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3077 {
3078         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3079 }
3080 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3081
3082 /**
3083  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3084  * @notifier: notifier struct to unregister
3085  *
3086  * This is safe to call from within a preemption notifier.
3087  */
3088 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3089 {
3090         hlist_del(&notifier->link);
3091 }
3092 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3093
3094 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3095 {
3096         struct preempt_notifier *notifier;
3097         struct hlist_node *node;
3098
3099         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3100                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3101 }
3102
3103 static void
3104 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3105                                  struct task_struct *next)
3106 {
3107         struct preempt_notifier *notifier;
3108         struct hlist_node *node;
3109
3110         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3111                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3112 }
3113
3114 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3115
3116 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3117 {
3118 }
3119
3120 static void
3121 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3122                                  struct task_struct *next)
3123 {
3124 }
3125
3126 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3127
3128 /**
3129  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3130  * @rq: the runqueue preparing to switch
3131  * @prev: the current task that is being switched out
3132  * @next: the task we are going to switch to.
3133  *
3134  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3135  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3136  * switch.
3137  *
3138  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3139  * hooks.
3140  */
3141 static inline void
3142 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3143                     struct task_struct *next)
3144 {
3145         sched_info_switch(prev, next);
3146         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3147         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3148         prepare_lock_switch(rq, next);
3149         prepare_arch_switch(next);
3150         trace_sched_switch(prev, next);
3151 }
3152
3153 /**
3154  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3155  * @rq: runqueue associated with task-switch
3156  * @prev: the thread we just switched away from.
3157  *
3158  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3159  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3160  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3161  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3162  *
3163  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3164  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3165  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3166  * details.)
3167  */
3168 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3169         __releases(rq->lock)
3170 {
3171         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3172         long prev_state;
3173
3174         rq->prev_mm = NULL;
3175
3176         /*
3177          * A task struct has one reference for the use as "current".
3178          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3179          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3180          * the scheduled task must drop that reference.
3181          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3182          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3183          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3184          * be dropped twice.
3185          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3186          */
3187         prev_state = prev->state;
3188         finish_arch_switch(prev);
3189 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3190         local_irq_disable();
3191 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3192         perf_event_task_sched_in(current);
3193 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3194         local_irq_enable();
3195 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3196         finish_lock_switch(rq, prev);
3197
3198         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3199         if (mm)
3200                 mmdrop(mm);
3201         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3202                 /*
3203                  * Remove function-return probe instances associated with this
3204                  * task and put them back on the free list.
3205                  */
3206                 kprobe_flush_task(prev);
3207                 put_task_struct(prev);
3208         }
3209 }
3210
3211 #ifdef CONFIG_SMP
3212
3213 /* assumes rq->lock is held */
3214 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3215 {
3216         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3217                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3218 }
3219
3220 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3221 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3222 {
3223         if (rq->post_schedule) {
3224                 unsigned long flags;
3225
3226                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3227                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3228                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3229                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3230
3231                 rq->post_schedule = 0;
3232         }
3233 }
3234
3235 #else
3236
3237 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3238 {
3239 }
3240
3241 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3242 {
3243 }
3244
3245 #endif
3246
3247 /**
3248  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3249  * @prev: the thread we just switched away from.
3250  */
3251 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3252         __releases(rq->lock)
3253 {
3254         struct rq *rq = this_rq();
3255
3256         finish_task_switch(rq, prev);
3257
3258         /*
3259          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3260          * task_switch?
3261          */
3262         post_schedule(rq);
3263
3264 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3265         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3266         preempt_enable();
3267 #endif
3268         if (current->set_child_tid)
3269                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3270 }
3271
3272 /*
3273  * context_switch - switch to the new MM and the new
3274  * thread's register state.
3275  */
3276 static inline void
3277 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3278                struct task_struct *next)
3279 {
3280         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3281
3282         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3283
3284         mm = next->mm;
3285         oldmm = prev->active_mm;
3286         /*
3287          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3288          * combine the page table reload and the switch backend into
3289          * one hypercall.
3290          */
3291         arch_start_context_switch(prev);
3292
3293         if (!mm) {
3294                 next->active_mm = oldmm;
3295                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3296                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3297         } else
3298                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3299
3300         if (!prev->mm) {
3301                 prev->active_mm = NULL;
3302                 rq->prev_mm = oldmm;
3303         }
3304         /*
3305          * Since the runqueue lock will be released by the next
3306          * task (which is an invalid locking op but in the case
3307          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3308          * do an early lockdep release here:
3309          */
3310 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3311         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3312 #endif
3313
3314         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3315         switch_to(prev, next, prev);
3316
3317         barrier();
3318         /*
3319          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3320          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3321          * frame will be invalid.
3322          */
3323         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3324 }
3325
3326 /*
3327  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3328  *
3329  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3330  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3331  * number of context switches performed since bootup.
3332  */
3333 unsigned long nr_running(void)
3334 {
3335         unsigned long i, sum = 0;
3336
3337         for_each_online_cpu(i)
3338                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3339
3340         return sum;
3341 }
3342
3343 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3344 {
3345         unsigned long i, sum = 0;
3346
3347         for_each_possible_cpu(i)
3348                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3349
3350         /*
3351          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3352          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3353          */
3354         if (unlikely((long)sum < 0))
3355                 sum = 0;
3356
3357         return sum;
3358 }
3359
3360 unsigned long long nr_context_switches(void)
3361 {
3362         int i;
3363         unsigned long long sum = 0;
3364
3365         for_each_possible_cpu(i)
3366                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3367
3368         return sum;
3369 }
3370
3371 unsigned long nr_iowait(void)
3372 {
3373         unsigned long i, sum = 0;
3374
3375         for_each_possible_cpu(i)
3376                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3377
3378         return sum;
3379 }
3380
3381 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3382 {
3383         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3384         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3385 }
3386
3387 unsigned long this_cpu_load(void)
3388 {
3389         struct rq *this = this_rq();
3390         return this->cpu_load[0];
3391 }
3392
3393
3394 /* Variables and functions for calc_load */
3395 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3396 static unsigned long calc_load_update;
3397 unsigned long avenrun[3];
3398 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3399
3400 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3401 {
3402         long nr_active, delta = 0;
3403
3404         nr_active = this_rq->nr_running;
3405         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3406
3407         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3408                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3409                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3410         }
3411
3412         return delta;
3413 }
3414
3415 static unsigned long
3416 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3417 {
3418         load *= exp;
3419         load += active * (FIXED_1 - exp);
3420         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3421         return load >> FSHIFT;
3422 }
3423
3424 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3425 /*
3426  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3427  *
3428  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3429  */
3430 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3431
3432 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3433 {
3434         long delta;
3435
3436         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3437         if (delta)
3438                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3439 }
3440
3441 static long calc_load_fold_idle(void)
3442 {
3443         long delta = 0;
3444
3445         /*
3446          * Its got a race, we don't care...
3447          */
3448         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3449                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3450
3451         return delta;
3452 }
3453
3454 /**
3455  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3456  *
3457  * @x:         base of the power
3458  * @frac_bits: fractional bits of @x
3459  * @n:         power to raise @x to.
3460  *
3461  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3462  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3463  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3464  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3465  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3466  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3467  * vector.
3468  */
3469 static unsigned long
3470 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3471 {
3472         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3473
3474         if (n) for (;;) {
3475                 if (n & 1) {
3476                         result *= x;
3477                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3478                         result >>= frac_bits;
3479                 }
3480                 n >>= 1;
3481                 if (!n)
3482                         break;
3483                 x *= x;
3484                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3485                 x >>= frac_bits;
3486         }
3487
3488         return result;
3489 }
3490
3491 /*
3492  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3493  *
3494  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3495  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3496  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3497  *
3498  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3499  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3500  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3501  *
3502  *  ...
3503  *
3504  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3505  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3506  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3507  *
3508  * [1] application of the geometric series:
3509  *
3510  *              n         1 - x^(n+1)
3511  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3512  *             i=0          1 - x
3513  */
3514 static unsigned long
3515 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3516             unsigned long active, unsigned int n)
3517 {
3518
3519         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3520 }
3521
3522 /*
3523  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3524  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3525  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3526  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3527  *
3528  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3529  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3530  */
3531 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3532 {
3533         long delta, active, n;
3534
3535         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3536                 return;
3537
3538         /*
3539          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3540          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3541          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3542          * due to NO_HZ.
3543          */
3544         delta = calc_load_fold_idle();
3545         if (delta)
3546                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3547
3548         /*
3549          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3550          */
3551         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3552                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3553
3554                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3555                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3556
3557                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3558                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3559                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3560
3561                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3562         }
3563
3564         /*
3565          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3566          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3567          * which comes after this will take care of that.
3568          *
3569          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3570          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3571          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3572          * pick up the final one.
3573          */
3574 }
3575 #else
3576 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3577 {
3578 }
3579
3580 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3581 {
3582         return 0;
3583 }
3584
3585 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3586 {
3587 }
3588 #endif
3589
3590 /**
3591  * get_avenrun - get the load average array
3592  * @loads:      pointer to dest load array
3593  * @offset:     offset to add
3594  * @shift:      shift count to shift the result left
3595  *
3596  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3597  */
3598 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3599 {
3600         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3601         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3602         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3603 }
3604
3605 /*
3606  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3607  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3608  */
3609 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3610 {
3611         long active;
3612
3613         calc_global_nohz(ticks);
3614
3615         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3616                 return;
3617
3618         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3619         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3620
3621         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3622         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3623         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3624
3625         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3626 }
3627
3628 /*
3629  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3630  * active count.
3631  */
3632 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3633 {
3634         long delta;
3635
3636         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3637                 return;
3638
3639         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3640         delta += calc_load_fold_idle();
3641         if (delta)
3642                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3643
3644         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3645 }
3646
3647 /*
3648  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3649  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3650  *
3651  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3652  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3653  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3654  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3655  *
3656  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3657  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3658  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3659  *
3660  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3661  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3662  * particular idx is approximated to be zero.
3663  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3664  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3665  * based on 128 point scale.
3666  * Example:
3667  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3668  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3669  *
3670  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3671  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3672  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3673  */
3674 #define DEGRADE_SHIFT           7
3675 static const unsigned char
3676                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3677 static const unsigned char
3678                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3679                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3680                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3681                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3682                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3683                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3684
3685 /*
3686  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3687  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3688  * adding any new load.
3689  */
3690 static unsigned long
3691 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3692 {
3693         int j = 0;
3694
3695         if (!missed_updates)
3696                 return load;
3697
3698         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3699                 return 0;
3700
3701         if (idx == 1)
3702                 return load >> missed_updates;
3703
3704         while (missed_updates) {
3705                 if (missed_updates % 2)
3706                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3707
3708                 missed_updates >>= 1;
3709                 j++;
3710         }
3711         return load;
3712 }
3713
3714 /*
3715  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3716  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3717  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3718  */
3719 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3720 {
3721         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3722         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3723         unsigned long pending_updates;
3724         int i, scale;
3725
3726         this_rq->nr_load_updates++;
3727
3728         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3729         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3730                 return;
3731
3732         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3733         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3734
3735         /* Update our load: */
3736         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3737         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3738                 unsigned long old_load, new_load;
3739
3740                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3741
3742                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3743                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3744                 new_load = this_load;
3745                 /*
3746                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3747                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3748                  * example.
3749                  */
3750                 if (new_load > old_load)
3751                         new_load += scale - 1;
3752
3753                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3754         }
3755
3756         sched_avg_update(this_rq);
3757 }
3758
3759 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3760 {
3761         update_cpu_load(this_rq);
3762
3763         calc_load_account_active(this_rq);
3764 }
3765
3766 #ifdef CONFIG_SMP
3767
3768 /*
3769  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3770  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3771  */
3772 void sched_exec(void)
3773 {
3774         struct task_struct *p = current;
3775         unsigned long flags;
3776         int dest_cpu;
3777
3778         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3779         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3780         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3781                 goto unlock;
3782
3783         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3784                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3785
3786                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3787                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3788                 return;
3789         }
3790 unlock:
3791         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3792 }
3793
3794 #endif
3795
3796 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3797
3798 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3799
3800 /*
3801  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3802  * @p in case that task is currently running.
3803  *
3804  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3805  */
3806 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3807 {
3808         u64 ns = 0;
3809
3810         if (task_current(rq, p)) {
3811                 update_rq_clock(rq);
3812                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3813                 if ((s64)ns < 0)
3814                         ns = 0;
3815         }
3816
3817         return ns;
3818 }
3819
3820 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3821 {
3822         unsigned long flags;
3823         struct rq *rq;
3824         u64 ns = 0;
3825
3826         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3827         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3828         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3829
3830         return ns;
3831 }
3832
3833 /*
3834  * Return accounted runtime for the task.
3835  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3836  * pending runtime that have not been accounted yet.
3837  */
3838 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3839 {
3840         unsigned long flags;
3841         struct rq *rq;
3842         u64 ns = 0;
3843
3844         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3845         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3846         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3847
3848         return ns;
3849 }
3850
3851 /*
3852  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3853  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3854  * pending runtime that have not been accounted yet.
3855  *
3856  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3857  * so the return value not includes other pending runtime that other
3858  * running tasks might have.
3859  */
3860 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3861 {
3862         struct task_cputime totals;
3863         unsigned long flags;
3864         struct rq *rq;
3865         u64 ns;
3866
3867         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3868         thread_group_cputime(p, &totals);
3869         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3870         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3871
3872         return ns;
3873 }
3874
3875 /*
3876  * Account user cpu time to a process.
3877  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3878  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3879  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3880  */
3881 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3882                        cputime_t cputime_scaled)
3883 {
3884         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3885         cputime64_t tmp;
3886
3887         /* Add user time to process. */
3888         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3889         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3890         account_group_user_time(p, cputime);
3891
3892         /* Add user time to cpustat. */
3893         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3894         if (TASK_NICE(p) > 0)
3895                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3896         else
3897                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3898
3899         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3900         /* Account for user time used */
3901         acct_update_integrals(p);
3902 }
3903
3904 /*
3905  * Account guest cpu time to a process.
3906  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3907  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3908  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3909  */
3910 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3911                                cputime_t cputime_scaled)
3912 {
3913         cputime64_t tmp;
3914         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3915
3916         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3917
3918         /* Add guest time to process. */
3919         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3920         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3921         account_group_user_time(p, cputime);
3922         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3923
3924         /* Add guest time to cpustat. */
3925         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3926                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3927                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3928         } else {
3929                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3930                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3931         }
3932 }
3933
3934 /*
3935  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3936  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3937  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3938  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3939  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3940  */
3941 static inline
3942 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3943                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3944 {
3945         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3946
3947         /* Add system time to process. */
3948         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3949         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3950         account_group_system_time(p, cputime);
3951
3952         /* Add system time to cpustat. */
3953         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3954         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3955
3956         /* Account for system time used */
3957         acct_update_integrals(p);
3958 }
3959
3960 /*
3961  * Account system cpu time to a process.
3962  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3963  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3964  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3965  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3966  */
3967 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3968                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3969 {
3970         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3971         cputime64_t *target_cputime64;
3972
3973         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3974                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3975                 return;
3976         }
3977
3978         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3979                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3980         else if (in_serving_softirq())
3981                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3982         else
3983                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3984
3985         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3986 }
3987
3988 /*
3989  * Account for involuntary wait time.
3990  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3991  */
3992 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3993 {
3994         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3995         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3996
3997         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3998 }
3999
4000 /*
4001  * Account for idle time.
4002  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4003  */
4004 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4005 {
4006         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4007         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4008         struct rq *rq = this_rq();
4009
4010         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4011                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4012         else
4013                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4014 }
4015
4016 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
4017 {
4018 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
4019         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
4020                 u64 steal, st = 0;
4021
4022                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
4023                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
4024
4025                 st = steal_ticks(steal);
4026                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
4027
4028                 account_steal_time(st);
4029                 return st;
4030         }
4031 #endif
4032         return false;
4033 }
4034
4035 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4036
4037 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
4038 /*
4039  * Account a tick to a process and cpustat
4040  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4041  * @user_tick: is the tick from userspace
4042  * @rq: the pointer to rq
4043  *
4044  * Tick demultiplexing follows the order
4045  * - pending hardirq update
4046  * - pending softirq update
4047  * - user_time
4048  * - idle_time
4049  * - system time
4050  *   - check for guest_time
4051  *   - else account as system_time
4052  *
4053  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
4054  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
4055  * opportunity to update it solely in system time.
4056  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
4057  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
4058  */
4059 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4060                                                 struct rq *rq)
4061 {
4062         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4063         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
4064         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4065
4066         if (steal_account_process_tick())
4067                 return;
4068
4069         if (irqtime_account_hi_update()) {
4070                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4071         } else if (irqtime_account_si_update()) {
4072                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4073         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
4074                 /*
4075                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
4076                  * So, we have to handle it separately here.
4077                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
4078                  */
4079                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4080                                         &cpustat->softirq);
4081         } else if (user_tick) {
4082                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4083         } else if (p == rq->idle) {
4084                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4085         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
4086                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4087         } else {
4088                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4089                                         &cpustat->system);
4090         }
4091 }
4092
4093 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
4094 {
4095         int i;
4096         struct rq *rq = this_rq();
4097
4098         for (i = 0; i < ticks; i++)
4099                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
4100 }
4101 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4102 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
4103 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4104                                                 struct rq *rq) {}
4105 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4106
4107 /*
4108  * Account a single tick of cpu time.
4109  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4110  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4111  */
4112 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4113 {
4114         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4115         struct rq *rq = this_rq();
4116
4117         if (sched_clock_irqtime) {
4118                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
4119                 return;
4120         }
4121
4122         if (steal_account_process_tick())
4123                 return;
4124
4125         if (user_tick)
4126                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4127         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4128                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
4129                                     one_jiffy_scaled);
4130         else
4131                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4132 }
4133
4134 /*
4135  * Account multiple ticks of steal time.
4136  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4137  * @ticks: number of stolen ticks
4138  */
4139 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4140 {
4141         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4142 }
4143
4144 /*
4145  * Account multiple ticks of idle time.
4146  * @ticks: number of stolen ticks
4147  */
4148 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4149 {
4150
4151         if (sched_clock_irqtime) {
4152                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
4153                 return;
4154         }
4155
4156         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4157 }
4158
4159 #endif
4160
4161 /*
4162  * Use precise platform statistics if available:
4163  */
4164 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4165 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4166 {
4167         *ut = p->utime;
4168         *st = p->stime;
4169 }
4170
4171 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4172 {
4173         struct task_cputime cputime;
4174
4175         thread_group_cputime(p, &cputime);
4176
4177         *ut = cputime.utime;
4178         *st = cputime.stime;
4179 }
4180 #else
4181
4182 #ifndef nsecs_to_cputime
4183 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
4184 #endif
4185
4186 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4187 {
4188         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4189
4190         /*
4191          * Use CFS's precise accounting:
4192          */
4193         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4194
4195         if (total) {
4196                 u64 temp = rtime;
4197
4198                 temp *= utime;
4199                 do_div(temp, total);
4200                 utime = (cputime_t)temp;
4201         } else
4202                 utime = rtime;
4203
4204         /*
4205          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4206          */
4207         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4208         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4209
4210         *ut = p->prev_utime;
4211         *st = p->prev_stime;
4212 }
4213
4214 /*
4215  * Must be called with siglock held.
4216  */
4217 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4218 {
4219         struct signal_struct *sig = p->signal;
4220         struct task_cputime cputime;
4221         cputime_t rtime, utime, total;
4222
4223         thread_group_cputime(p, &cputime);
4224
4225         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4226         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4227
4228         if (total) {
4229                 u64 temp = rtime;
4230
4231                 temp *= cputime.utime;
4232                 do_div(temp, total);
4233                 utime = (cputime_t)temp;
4234         } else
4235                 utime = rtime;
4236
4237         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4238         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4239                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4240
4241         *ut = sig->prev_utime;
4242         *st = sig->prev_stime;
4243 }
4244 #endif
4245
4246 /*
4247  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4248  * We call it with interrupts disabled.
4249  */
4250 void scheduler_tick(void)
4251 {
4252         int cpu = smp_processor_id();
4253         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4254         struct task_struct *curr = rq->curr;
4255
4256         sched_clock_tick();
4257
4258         raw_spin_lock(&rq->lock);
4259         update_rq_clock(rq);
4260         update_cpu_load_active(rq);
4261         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4262         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4263
4264         perf_event_task_tick();
4265
4266 #ifdef CONFIG_SMP
4267         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4268         trigger_load_balance(rq, cpu);
4269 #endif
4270 }
4271
4272 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4273 {
4274         if (in_lock_functions(addr)) {
4275                 addr = CALLER_ADDR2;
4276                 if (in_lock_functions(addr))
4277                         addr = CALLER_ADDR3;
4278         }
4279         return addr;
4280 }
4281
4282 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4283                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4284
4285 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4286 {
4287 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4288         /*
4289          * Underflow?
4290          */
4291         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4292                 return;
4293 #endif
4294         preempt_count() += val;
4295 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4296         /*
4297          * Spinlock count overflowing soon?
4298          */
4299         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4300                                 PREEMPT_MASK - 10);
4301 #endif
4302         if (preempt_count() == val)
4303                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4304 }
4305 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4306
4307 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4308 {
4309 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4310         /*
4311          * Underflow?
4312          */
4313         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4314                 return;
4315         /*
4316          * Is the spinlock portion underflowing?
4317          */
4318         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4319                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4320                 return;
4321 #endif
4322
4323         if (preempt_count() == val)
4324                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4325         preempt_count() -= val;
4326 }
4327 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4328
4329 #endif
4330
4331 /*
4332  * Print scheduling while atomic bug:
4333  */
4334 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4335 {
4336         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4337
4338         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4339                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4340
4341         debug_show_held_locks(prev);
4342         print_modules();
4343         if (irqs_disabled())
4344                 print_irqtrace_events(prev);
4345
4346         if (regs)
4347                 show_regs(regs);
4348         else
4349                 dump_stack();
4350 }
4351
4352 /*
4353  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4354  */
4355 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4356 {
4357         /*
4358          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4359          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4360          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4361          */
4362         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4363                 __schedule_bug(prev);
4364
4365         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4366
4367         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4368 }
4369
4370 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4371 {
4372         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4373                 update_rq_clock(rq);
4374         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4375 }
4376
4377 /*
4378  * Pick up the highest-prio task:
4379  */
4380 static inline struct task_struct *
4381 pick_next_task(struct rq *rq)
4382 {
4383         const struct sched_class *class;
4384         struct task_struct *p;
4385
4386         /*
4387          * Optimization: we know that if all tasks are in
4388          * the fair class we can call that function directly:
4389          */
4390         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
4391                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4392                 if (likely(p))
4393                         return p;
4394         }
4395
4396         for_each_class(class) {
4397                 p = class->pick_next_task(rq);
4398                 if (p)
4399                         return p;
4400         }
4401
4402         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4403 }
4404
4405 /*
4406  * schedule() is the main scheduler function.
4407  */
4408 asmlinkage void __sched schedule(void)
4409 {
4410         struct task_struct *prev, *next;
4411         unsigned long *switch_count;
4412         struct rq *rq;
4413         int cpu;
4414
4415 need_resched:
4416         preempt_disable();
4417         cpu = smp_processor_id();
4418         rq = cpu_rq(cpu);
4419         rcu_note_context_switch(cpu);
4420         prev = rq->curr;
4421
4422         schedule_debug(prev);
4423
4424         if (sched_feat(HRTICK))
4425                 hrtick_clear(rq);
4426
4427         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4428
4429         switch_count = &prev->nivcsw;
4430         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4431                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4432                         prev->state = TASK_RUNNING;
4433                 } else {
4434                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4435                         prev->on_rq = 0;
4436
4437                         /*
4438                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4439                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4440                          * concurrency.
4441                          */
4442                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4443                                 struct task_struct *to_wakeup;
4444
4445                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4446                                 if (to_wakeup)
4447                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4448                         }
4449
4450                         /*
4451                          * If we are going to sleep and we have plugged IO
4452                          * queued, make sure to submit it to avoid deadlocks.
4453                          */
4454                         if (blk_needs_flush_plug(prev)) {
4455                                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4456                                 blk_schedule_flush_plug(prev);
4457                                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4458                         }
4459                 }
4460                 switch_count = &prev->nvcsw;
4461         }
4462
4463         pre_schedule(rq, prev);
4464
4465         if (unlikely(!rq->nr_running))
4466                 idle_balance(cpu, rq);
4467
4468         put_prev_task(rq, prev);
4469         next = pick_next_task(rq);
4470         clear_tsk_need_resched(prev);
4471         rq->skip_clock_update = 0;
4472
4473         if (likely(prev != next)) {
4474                 rq->nr_switches++;
4475                 rq->curr = next;
4476                 ++*switch_count;
4477
4478                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4479                 /*
4480                  * The context switch have flipped the stack from under us
4481                  * and restored the local variables which were saved when
4482                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4483                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4484                  */
4485                 cpu = smp_processor_id();
4486                 rq = cpu_rq(cpu);
4487         } else
4488                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4489
4490         post_schedule(rq);
4491
4492         preempt_enable_no_resched();
4493         if (need_resched())
4494                 goto need_resched;
4495 }
4496 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4497
4498 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4499
4500 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4501 {
4502         if (lock->owner != owner)
4503                 return false;
4504
4505         /*
4506          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4507          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4508          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4509          * ensures the memory stays valid.
4510          */
4511         barrier();
4512
4513         return owner->on_cpu;
4514 }
4515
4516 /*
4517  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4518  * access and not reliable.
4519  */
4520 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4521 {
4522         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4523                 return 0;
4524
4525         rcu_read_lock();
4526         while (owner_running(lock, owner)) {
4527                 if (need_resched())
4528                         break;
4529
4530                 arch_mutex_cpu_relax();
4531         }
4532         rcu_read_unlock();
4533
4534         /*
4535          * We break out the loop above on need_resched() and when the
4536          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
4537          * success only when lock->owner is NULL.
4538          */
4539         return lock->owner == NULL;
4540 }
4541 #endif
4542
4543 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4544 /*
4545  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4546  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4547  * occur there and call schedule directly.
4548  */
4549 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4550 {
4551         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4552
4553         /*
4554          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4555          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4556          */
4557         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4558                 return;
4559
4560         do {
4561                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4562                 schedule();
4563                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4564
4565                 /*
4566                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4567                  * between schedule and now.
4568                  */
4569                 barrier();
4570         } while (need_resched());
4571 }
4572 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4573
4574 /*
4575  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4576  * off of irq context.
4577  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4578  * protect us against recursive calling from irq.
4579  */
4580 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4581 {
4582         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4583
4584         /* Catch callers which need to be fixed */
4585         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4586
4587         do {
4588                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4589                 local_irq_enable();
4590                 schedule();
4591                 local_irq_disable();
4592                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4593
4594                 /*
4595                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4596                  * between schedule and now.
4597                  */
4598                 barrier();
4599         } while (need_resched());
4600 }
4601
4602 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4603
4604 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4605                           void *key)
4606 {
4607         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4608 }
4609 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4610
4611 /*
4612  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4613  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4614  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4615  *
4616  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4617  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4618  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4619  */
4620 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4621                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4622 {
4623         wait_queue_t *curr, *next;
4624
4625         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4626                 unsigned flags = curr->flags;
4627
4628                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4629                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4630                         break;
4631         }
4632 }
4633
4634 /**
4635  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4636  * @q: the waitqueue
4637  * @mode: which threads
4638  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4639  * @key: is directly passed to the wakeup function
4640  *
4641  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4642  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4643  */
4644 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4645                         int nr_exclusive, void *key)
4646 {
4647         unsigned long flags;
4648
4649         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4650         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4651         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4652 }
4653 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4654
4655 /*
4656  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4657  */
4658 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4659 {
4660         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4661 }
4662 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4663
4664 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4665 {
4666         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4667 }
4668 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4669
4670 /**
4671  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4672  * @q: the waitqueue
4673  * @mode: which threads
4674  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4675  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4676  *
4677  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4678  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4679  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4680  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4681  *
4682  * On UP it can prevent extra preemption.
4683  *
4684  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4685  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4686  */
4687 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4688                         int nr_exclusive, void *key)
4689 {
4690         unsigned long flags;
4691         int wake_flags = WF_SYNC;
4692
4693         if (unlikely(!q))
4694                 return;
4695
4696         if (unlikely(!nr_exclusive))
4697                 wake_flags = 0;
4698
4699         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4700         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4701         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4702 }
4703 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4704
4705 /*
4706  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4707  */
4708 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4709 {
4710         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4711 }
4712 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4713
4714 /**
4715  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4716  * @x:  holds the state of this particular completion
4717  *
4718  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4719  * awakened in the same order in which they were queued.
4720  *
4721  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4722  *
4723  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4724  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4725  */
4726 void complete(struct completion *x)
4727 {
4728         unsigned long flags;
4729
4730         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4731         x->done++;
4732         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4733         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4734 }
4735 EXPORT_SYMBOL(complete);
4736
4737 /**
4738  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4739  * @x:  holds the state of this particular completion
4740  *
4741  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4742  *
4743  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4744  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4745  */
4746 void complete_all(struct completion *x)
4747 {
4748         unsigned long flags;
4749
4750         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4751         x->done += UINT_MAX/2;
4752         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4753         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4754 }
4755 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4756
4757 static inline long __sched
4758 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4759 {
4760         if (!x->done) {
4761                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4762
4763                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4764                 do {
4765                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4766                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4767                                 break;
4768                         }
4769                         __set_current_state(state);
4770                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4771                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4772                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4773                 } while (!x->done && timeout);
4774                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4775                 if (!x->done)
4776                         return timeout;
4777         }
4778         x->done--;
4779         return timeout ?: 1;
4780 }
4781
4782 static long __sched
4783 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4784 {
4785         might_sleep();
4786
4787         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4788         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4789         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4790         return timeout;
4791 }
4792
4793 /**
4794  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4795  * @x:  holds the state of this particular completion
4796  *
4797  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4798  * interruptible and there is no timeout.
4799  *
4800  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4801  * and interrupt capability. Also see complete().
4802  */
4803 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4804 {
4805         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4806 }
4807 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4808
4809 /**
4810  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4811  * @x:  holds the state of this particular completion
4812  * @timeout:  timeout value in jiffies
4813  *
4814  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4815  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4816  * interruptible.
4817  */
4818 unsigned long __sched
4819 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4820 {
4821         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4822 }
4823 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4824
4825 /**
4826  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4827  * @x:  holds the state of this particular completion
4828  *
4829  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4830  * interruptible.
4831  */
4832 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4833 {
4834         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4835         if (t == -ERESTARTSYS)
4836                 return t;
4837         return 0;
4838 }
4839 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4840
4841 /**
4842  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4843  * @x:  holds the state of this particular completion
4844  * @timeout:  timeout value in jiffies
4845  *
4846  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4847  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4848  */
4849 long __sched
4850 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4851                                           unsigned long timeout)
4852 {
4853         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4854 }
4855 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4856
4857 /**
4858  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4859  * @x:  holds the state of this particular completion
4860  *
4861  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4862  * interrupted by a kill signal.
4863  */
4864 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4865 {
4866         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4867         if (t == -ERESTARTSYS)
4868                 return t;
4869         return 0;
4870 }
4871 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4872
4873 /**
4874  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4875  * @x:  holds the state of this particular completion
4876  * @timeout:  timeout value in jiffies
4877  *
4878  * This waits for either a completion of a specific task to be
4879  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4880  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4881  */
4882 long __sched
4883 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4884                                      unsigned long timeout)
4885 {
4886         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4887 }
4888 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4889
4890 /**
4891  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4892  *      @x:     completion structure
4893  *
4894  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4895  *               1 if a decrement succeeded.
4896  *
4897  *      If a completion is being used as a counting completion,
4898  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4899  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4900  *      is protecting is not available.
4901  */
4902 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4903 {
4904         unsigned long flags;
4905         int ret = 1;
4906
4907         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4908         if (!x->done)
4909                 ret = 0;
4910         else
4911                 x->done--;
4912         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4913         return ret;
4914 }
4915 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4916
4917 /**
4918  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4919  *      @x:     completion structure
4920  *
4921  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4922  *               1 if there are no waiters.
4923  *
4924  */
4925 bool completion_done(struct completion *x)
4926 {
4927         unsigned long flags;
4928         int ret = 1;
4929
4930         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4931         if (!x->done)
4932                 ret = 0;
4933         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4934         return ret;
4935 }
4936 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4937
4938 static long __sched
4939 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4940 {
4941         unsigned long flags;
4942         wait_queue_t wait;
4943
4944         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4945
4946         __set_current_state(state);
4947
4948         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4949         __add_wait_queue(q, &wait);
4950         spin_unlock(&q->lock);
4951         timeout = schedule_timeout(timeout);
4952         spin_lock_irq(&q->lock);
4953         __remove_wait_queue(q, &wait);
4954         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4955
4956         return timeout;
4957 }
4958
4959 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4960 {
4961         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4962 }
4963 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4964
4965 long __sched
4966 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4967 {
4968         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4969 }
4970 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4971
4972 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4973 {
4974         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4975 }
4976 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4977
4978 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4979 {
4980         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4981 }
4982 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4983
4984 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4985
4986 /*
4987  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4988  * @p: task
4989  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4990  *
4991  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4992  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4993  *
4994  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4995  */
4996 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4997 {
4998         int oldprio, on_rq, running;
4999         struct rq *rq;
5000         const struct sched_class *prev_class;
5001
5002         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5003
5004         rq = __task_rq_lock(p);
5005
5006         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
5007         oldprio = p->prio;
5008         prev_class = p->sched_class;
5009         on_rq = p->on_rq;
5010         running = task_current(rq, p);
5011         if (on_rq)
5012                 dequeue_task(rq, p, 0);
5013         if (running)
5014                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5015
5016         if (rt_prio(prio))
5017                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5018         else
5019                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5020
5021         p->prio = prio;
5022
5023         if (running)
5024                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5025         if (on_rq)
5026                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
5027
5028         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5029         __task_rq_unlock(rq);
5030 }
5031
5032 #endif
5033
5034 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5035 {
5036         int old_prio, delta, on_rq;
5037         unsigned long flags;
5038         struct rq *rq;
5039
5040         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5041                 return;
5042         /*
5043          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5044          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5045          */
5046         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5047         /*
5048          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5049          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5050          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5051          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5052          */
5053         if (task_has_rt_policy(p)) {
5054                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5055                 goto out_unlock;
5056         }
5057         on_rq = p->on_rq;
5058         if (on_rq)
5059                 dequeue_task(rq, p, 0);
5060
5061         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5062         set_load_weight(p);
5063         old_prio = p->prio;
5064         p->prio = effective_prio(p);
5065         delta = p->prio - old_prio;
5066
5067         if (on_rq) {
5068                 enqueue_task(rq, p, 0);
5069                 /*
5070                  * If the task increased its priority or is running and
5071                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5072                  */
5073                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5074                         resched_task(rq->curr);
5075         }
5076 out_unlock:
5077         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5078 }
5079 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5080
5081 /*
5082  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5083  * @p: task
5084  * @nice: nice value
5085  */
5086 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5087 {
5088         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5089         int nice_rlim = 20 - nice;
5090
5091         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
5092                 capable(CAP_SYS_NICE));
5093 }
5094
5095 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5096
5097 /*
5098  * sys_nice - change the priority of the current process.
5099  * @increment: priority increment
5100  *
5101  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5102  * does similar things.
5103  */
5104 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5105 {
5106         long nice, retval;
5107
5108         /*
5109          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5110          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5111          * and we have a single winner.
5112          */
5113         if (increment < -40)
5114                 increment = -40;
5115         if (increment > 40)
5116                 increment = 40;
5117
5118         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5119         if (nice < -20)
5120                 nice = -20;
5121         if (nice > 19)
5122                 nice = 19;
5123
5124         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5125                 return -EPERM;
5126
5127         retval = security_task_setnice(current, nice);
5128         if (retval)
5129                 return retval;
5130
5131         set_user_nice(current, nice);
5132         return 0;
5133 }
5134
5135 #endif
5136
5137 /**
5138  * task_prio - return the priority value of a given task.
5139  * @p: the task in question.
5140  *
5141  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5142  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5143  * around 0, value goes from -16 to +15.
5144  */
5145 int task_prio(const struct task_struct *p)
5146 {
5147         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5148 }
5149
5150 /**
5151  * task_nice - return the nice value of a given task.
5152  * @p: the task in question.
5153  */
5154 int task_nice(const struct task_struct *p)
5155 {
5156         return TASK_NICE(p);
5157 }
5158 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5159
5160 /**
5161  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5162  * @cpu: the processor in question.
5163  */
5164 int idle_cpu(int cpu)
5165 {
5166         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5167 }
5168
5169 /**
5170  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5171  * @cpu: the processor in question.
5172  */
5173 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5174 {
5175         return cpu_rq(cpu)->idle;
5176 }
5177
5178 /**
5179  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5180  * @pid: the pid in question.
5181  */
5182 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5183 {
5184         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5185 }
5186
5187 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5188 static void
5189 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5190 {
5191         p->policy = policy;
5192         p->rt_priority = prio;
5193         p->normal_prio = normal_prio(p);
5194         /* we are holding p->pi_lock already */
5195         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5196         if (rt_prio(p->prio))
5197                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5198         else
5199                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5200         set_load_weight(p);
5201 }
5202
5203 /*
5204  * check the target process has a UID that matches the current process's
5205  */
5206 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5207 {
5208         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5209         bool match;
5210
5211         rcu_read_lock();
5212         pcred = __task_cred(p);
5213         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5214                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5215                          cred->euid == pcred->uid);
5216         else
5217                 match = false;
5218         rcu_read_unlock();
5219         return match;
5220 }
5221
5222 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5223                                 const struct sched_param *param, bool user)
5224 {
5225         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5226         unsigned long flags;
5227         const struct sched_class *prev_class;
5228         struct rq *rq;
5229         int reset_on_fork;
5230
5231         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5232         BUG_ON(in_interrupt());
5233 recheck:
5234         /* double check policy once rq lock held */
5235         if (policy < 0) {
5236                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5237                 policy = oldpolicy = p->policy;
5238         } else {
5239                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5240                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5241
5242                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5243                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5244                                 policy != SCHED_IDLE)
5245                         return -EINVAL;
5246         }
5247
5248         /*
5249          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5250          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5251          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5252          */
5253         if (param->sched_priority < 0 ||
5254             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5255             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5256                 return -EINVAL;
5257         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5258                 return -EINVAL;
5259
5260         /*
5261          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5262          */
5263         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5264                 if (rt_policy(policy)) {
5265                         unsigned long rlim_rtprio =
5266                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5267
5268                         /* can't set/change the rt policy */
5269                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5270                                 return -EPERM;
5271
5272                         /* can't increase priority */
5273                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5274                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5275                                 return -EPERM;
5276                 }
5277
5278                 /*
5279                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5280                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5281                  */
5282                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5283                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5284                                 return -EPERM;
5285                 }
5286
5287                 /* can't change other user's priorities */
5288                 if (!check_same_owner(p))
5289                         return -EPERM;
5290
5291                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5292                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5293                         return -EPERM;
5294         }
5295
5296         if (user) {
5297                 retval = security_task_setscheduler(p);
5298                 if (retval)
5299                         return retval;
5300         }
5301
5302         /*
5303          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5304          * changing the priority of the task:
5305          *
5306          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5307          * runqueue lock must be held.
5308          */
5309         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5310
5311         /*
5312          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5313          */
5314         if (p == rq->stop) {
5315                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5316                 return -EINVAL;
5317         }
5318
5319         /*
5320          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5321          */
5322         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5323                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5324
5325                 __task_rq_unlock(rq);
5326                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5327                 return 0;
5328         }
5329
5330 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5331         if (user) {
5332                 /*
5333                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5334                  * assigned.
5335                  */
5336                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5337                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5338                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5339                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5340                         return -EPERM;
5341                 }
5342         }
5343 #endif
5344
5345         /* recheck policy now with rq lock held */
5346         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5347                 policy = oldpolicy = -1;
5348                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5349                 goto recheck;
5350         }
5351         on_rq = p->on_rq;
5352         running = task_current(rq, p);
5353         if (on_rq)
5354                 deactivate_task(rq, p, 0);
5355         if (running)
5356                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5357
5358         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5359
5360         oldprio = p->prio;
5361         prev_class = p->sched_class;
5362         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5363
5364         if (running)
5365                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5366         if (on_rq)
5367                 activate_task(rq, p, 0);
5368
5369         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5370         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5371
5372         rt_mutex_adjust_pi(p);
5373
5374         return 0;
5375 }
5376
5377 /**
5378  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5379  * @p: the task in question.
5380  * @policy: new policy.
5381  * @param: structure containing the new RT priority.
5382  *
5383  * NOTE that the task may be already dead.
5384  */
5385 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5386                        const struct sched_param *param)
5387 {
5388         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5389 }
5390 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5391
5392 /**
5393  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5394  * @p: the task in question.
5395  * @policy: new policy.
5396  * @param: structure containing the new RT priority.
5397  *
5398  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5399  * current context has permission.  For example, this is needed in
5400  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5401  * but our caller might not have that capability.
5402  */
5403 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5404                                const struct sched_param *param)
5405 {
5406         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5407 }
5408
5409 static int
5410 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5411 {
5412         struct sched_param lparam;
5413         struct task_struct *p;
5414         int retval;
5415
5416         if (!param || pid < 0)
5417                 return -EINVAL;
5418         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5419                 return -EFAULT;
5420
5421         rcu_read_lock();
5422         retval = -ESRCH;
5423         p = find_process_by_pid(pid);
5424         if (p != NULL)
5425                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5426         rcu_read_unlock();
5427
5428         return retval;
5429 }
5430
5431 /**
5432  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5433  * @pid: the pid in question.
5434  * @policy: new policy.
5435  * @param: structure containing the new RT priority.
5436  */
5437 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5438                 struct sched_param __user *, param)
5439 {
5440         /* negative values for policy are not valid */
5441         if (policy < 0)
5442                 return -EINVAL;
5443
5444         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5445 }
5446
5447 /**
5448  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5449  * @pid: the pid in question.
5450  * @param: structure containing the new RT priority.
5451  */
5452 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5453 {
5454         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5455 }
5456
5457 /**
5458  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5459  * @pid: the pid in question.
5460  */
5461 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5462 {
5463         struct task_struct *p;
5464         int retval;
5465
5466         if (pid < 0)
5467                 return -EINVAL;
5468
5469         retval = -ESRCH;
5470         rcu_read_lock();
5471         p = find_process_by_pid(pid);
5472         if (p) {
5473                 retval = security_task_getscheduler(p);
5474                 if (!retval)
5475                         retval = p->policy
5476                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5477         }
5478         rcu_read_unlock();
5479         return retval;
5480 }
5481
5482 /**
5483  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5484  * @pid: the pid in question.
5485  * @param: structure containing the RT priority.
5486  */
5487 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5488 {
5489         struct sched_param lp;
5490         struct task_struct *p;
5491         int retval;
5492
5493         if (!param || pid < 0)
5494                 return -EINVAL;
5495
5496         rcu_read_lock();
5497         p = find_process_by_pid(pid);
5498         retval = -ESRCH;
5499         if (!p)
5500                 goto out_unlock;
5501
5502         retval = security_task_getscheduler(p);
5503         if (retval)
5504                 goto out_unlock;
5505
5506         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5507         rcu_read_unlock();
5508
5509         /*
5510          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5511          */
5512         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5513
5514         return retval;
5515
5516 out_unlock:
5517         rcu_read_unlock();
5518         return retval;
5519 }
5520
5521 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5522 {
5523         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5524         struct task_struct *p;
5525         int retval;
5526
5527         get_online_cpus();
5528         rcu_read_lock();
5529
5530         p = find_process_by_pid(pid);
5531         if (!p) {
5532                 rcu_read_unlock();
5533                 put_online_cpus();
5534                 return -ESRCH;
5535         }
5536
5537         /* Prevent p going away */
5538         get_task_struct(p);
5539         rcu_read_unlock();
5540
5541         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5542                 retval = -ENOMEM;
5543                 goto out_put_task;
5544         }
5545         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5546                 retval = -ENOMEM;
5547                 goto out_free_cpus_allowed;
5548         }
5549         retval = -EPERM;
5550         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5551                 goto out_unlock;
5552
5553         retval = security_task_setscheduler(p);
5554         if (retval)
5555                 goto out_unlock;
5556
5557         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5558         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5559 again:
5560         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5561
5562         if (!retval) {
5563                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5564                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5565                         /*
5566                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5567                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5568                          * cpuset's cpus_allowed
5569                          */
5570                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5571                         goto again;
5572                 }
5573         }
5574 out_unlock:
5575         free_cpumask_var(new_mask);
5576 out_free_cpus_allowed:
5577         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5578 out_put_task:
5579         put_task_struct(p);
5580         put_online_cpus();
5581         return retval;
5582 }
5583
5584 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5585                              struct cpumask *new_mask)
5586 {
5587         if (len < cpumask_size())
5588                 cpumask_clear(new_mask);
5589         else if (len > cpumask_size())
5590                 len = cpumask_size();
5591
5592         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5593 }
5594
5595 /**
5596  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5597  * @pid: pid of the process
5598  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5599  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5600  */
5601 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5602                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5603 {
5604         cpumask_var_t new_mask;
5605         int retval;
5606
5607         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5608                 return -ENOMEM;
5609
5610         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5611         if (retval == 0)
5612                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5613         free_cpumask_var(new_mask);
5614         return retval;
5615 }
5616
5617 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5618 {
5619         struct task_struct *p;
5620         unsigned long flags;
5621         int retval;
5622
5623         get_online_cpus();
5624         rcu_read_lock();
5625
5626         retval = -ESRCH;
5627         p = find_process_by_pid(pid);
5628         if (!p)
5629                 goto out_unlock;
5630
5631         retval = security_task_getscheduler(p);
5632         if (retval)
5633                 goto out_unlock;
5634
5635         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5636         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5637         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5638
5639 out_unlock:
5640         rcu_read_unlock();
5641         put_online_cpus();
5642
5643         return retval;
5644 }
5645
5646 /**
5647  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5648  * @pid: pid of the process
5649  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5650  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5651  */
5652 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5653                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5654 {
5655         int ret;
5656         cpumask_var_t mask;
5657
5658         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5659                 return -EINVAL;
5660         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5661                 return -EINVAL;
5662
5663         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5664                 return -ENOMEM;
5665
5666         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5667         if (ret == 0) {
5668                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5669
5670                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5671                         ret = -EFAULT;
5672                 else
5673                         ret = retlen;
5674         }
5675         free_cpumask_var(mask);
5676
5677         return ret;
5678 }
5679
5680 /**
5681  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5682  *
5683  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5684  * other threads running on this CPU then this function will return.
5685  */
5686 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5687 {
5688         struct rq *rq = this_rq_lock();
5689
5690         schedstat_inc(rq, yld_count);
5691         current->sched_class->yield_task(rq);
5692
5693         /*
5694          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5695          * no need to preempt or enable interrupts:
5696          */
5697         __release(rq->lock);
5698         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5699         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5700         preempt_enable_no_resched();
5701
5702         schedule();
5703
5704         return 0;
5705 }
5706
5707 static inline int should_resched(void)
5708 {
5709         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5710 }
5711
5712 static void __cond_resched(void)
5713 {
5714         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5715         schedule();
5716         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5717 }
5718
5719 int __sched _cond_resched(void)
5720 {
5721         if (should_resched()) {
5722                 __cond_resched();
5723                 return 1;
5724         }
5725         return 0;
5726 }
5727 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5728
5729 /*
5730  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5731  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5732  *
5733  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5734  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5735  * spin_unlock(), once by hand).
5736  */
5737 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5738 {
5739         int resched = should_resched();
5740         int ret = 0;
5741
5742         lockdep_assert_held(lock);
5743
5744         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5745                 spin_unlock(lock);
5746                 if (resched)
5747                         __cond_resched();
5748                 else
5749                         cpu_relax();
5750                 ret = 1;
5751                 spin_lock(lock);
5752         }
5753         return ret;
5754 }
5755 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5756
5757 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5758 {
5759         BUG_ON(!in_softirq());
5760
5761         if (should_resched()) {
5762                 local_bh_enable();
5763                 __cond_resched();
5764                 local_bh_disable();
5765                 return 1;
5766         }
5767         return 0;
5768 }
5769 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5770
5771 /**
5772  * yield - yield the current processor to other threads.
5773  *
5774  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5775  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5776  */
5777 void __sched yield(void)
5778 {
5779         set_current_state(TASK_RUNNING);
5780         sys_sched_yield();
5781 }
5782 EXPORT_SYMBOL(yield);
5783
5784 /**
5785  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5786  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5787  * processor it's on.
5788  * @p: target task
5789  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5790  *
5791  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5792  * can't go away on us before we can do any checks.
5793  *
5794  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5795  */
5796 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5797 {
5798         struct task_struct *curr = current;
5799         struct rq *rq, *p_rq;
5800         unsigned long flags;
5801         bool yielded = 0;
5802
5803         local_irq_save(flags);
5804         rq = this_rq();
5805
5806 again:
5807         p_rq = task_rq(p);
5808         double_rq_lock(rq, p_rq);
5809         while (task_rq(p) != p_rq) {
5810                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5811                 goto again;
5812         }
5813
5814         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5815                 goto out;
5816
5817         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5818                 goto out;
5819
5820         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5821                 goto out;
5822
5823         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5824         if (yielded) {
5825                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5826                 /*
5827                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5828                  * fairness.
5829                  */
5830                 if (preempt && rq != p_rq)
5831                         resched_task(p_rq->curr);
5832         }
5833
5834 out:
5835         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5836         local_irq_restore(flags);
5837
5838         if (yielded)
5839                 schedule();
5840
5841         return yielded;
5842 }
5843 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5844
5845 /*
5846  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5847  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5848  */
5849 void __sched io_schedule(void)
5850 {
5851         struct rq *rq = raw_rq();
5852
5853         delayacct_blkio_start();
5854         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5855         blk_flush_plug(current);
5856         current->in_iowait = 1;
5857         schedule();
5858         current->in_iowait = 0;
5859         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5860         delayacct_blkio_end();
5861 }
5862 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5863
5864 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5865 {
5866         struct rq *rq = raw_rq();
5867         long ret;
5868
5869         delayacct_blkio_start();
5870         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5871         blk_flush_plug(current);
5872         current->in_iowait = 1;
5873         ret = schedule_timeout(timeout);
5874         current->in_iowait = 0;
5875         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5876         delayacct_blkio_end();
5877         return ret;
5878 }
5879
5880 /**
5881  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5882  * @policy: scheduling class.
5883  *
5884  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5885  * by a given scheduling class.
5886  */
5887 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5888 {
5889         int ret = -EINVAL;
5890
5891         switch (policy) {
5892         case SCHED_FIFO:
5893         case SCHED_RR:
5894                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5895                 break;
5896         case SCHED_NORMAL:
5897         case SCHED_BATCH:
5898         case SCHED_IDLE:
5899                 ret = 0;
5900                 break;
5901         }
5902         return ret;
5903 }
5904
5905 /**
5906  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5907  * @policy: scheduling class.
5908  *
5909  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5910  * by a given scheduling class.
5911  */
5912 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5913 {
5914         int ret = -EINVAL;
5915
5916         switch (policy) {
5917         case SCHED_FIFO:
5918         case SCHED_RR:
5919                 ret = 1;
5920                 break;
5921         case SCHED_NORMAL:
5922         case SCHED_BATCH:
5923         case SCHED_IDLE:
5924                 ret = 0;
5925         }
5926         return ret;
5927 }
5928
5929 /**
5930  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5931  * @pid: pid of the process.
5932  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5933  *
5934  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5935  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5936  */
5937 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5938                 struct timespec __user *, interval)
5939 {
5940         struct task_struct *p;
5941         unsigned int time_slice;
5942         unsigned long flags;
5943         struct rq *rq;
5944         int retval;
5945         struct timespec t;
5946
5947         if (pid < 0)
5948                 return -EINVAL;
5949
5950         retval = -ESRCH;
5951         rcu_read_lock();
5952         p = find_process_by_pid(pid);
5953         if (!p)
5954                 goto out_unlock;
5955
5956         retval = security_task_getscheduler(p);
5957         if (retval)
5958                 goto out_unlock;
5959
5960         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5961         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5962         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5963
5964         rcu_read_unlock();
5965         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5966         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5967         return retval;
5968
5969 out_unlock:
5970         rcu_read_unlock();
5971         return retval;
5972 }
5973
5974 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5975
5976 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5977 {
5978         unsigned long free = 0;
5979         unsigned state;
5980
5981         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5982         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5983                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5984 #if BITS_PER_LONG == 32
5985         if (state == TASK_RUNNING)
5986                 printk(KERN_CONT " running  ");
5987         else
5988                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5989 #else
5990         if (state == TASK_RUNNING)
5991                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5992         else
5993                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5994 #endif
5995 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5996         free = stack_not_used(p);
5997 #endif
5998         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5999                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6000                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6001
6002         show_stack(p, NULL);
6003 }
6004
6005 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6006 {
6007         struct task_struct *g, *p;
6008
6009 #if BITS_PER_LONG == 32
6010         printk(KERN_INFO
6011                 "  task                PC stack   pid father\n");
6012 #else
6013         printk(KERN_INFO
6014                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6015 #endif
6016         read_lock(&tasklist_lock);
6017         do_each_thread(g, p) {
6018                 /*
6019                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6020                  * console might take a lot of time:
6021                  */
6022                 touch_nmi_watchdog();
6023                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6024                         sched_show_task(p);
6025         } while_each_thread(g, p);
6026
6027         touch_all_softlockup_watchdogs();
6028
6029 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6030         sysrq_sched_debug_show();
6031 #endif
6032         read_unlock(&tasklist_lock);
6033         /*
6034          * Only show locks if all tasks are dumped:
6035          */
6036         if (!state_filter)
6037                 debug_show_all_locks();
6038 }
6039
6040 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6041 {
6042         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6043 }
6044
6045 /**
6046  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6047  * @idle: task in question
6048  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6049  *
6050  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6051  * flag, to make booting more robust.
6052  */
6053 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6054 {
6055         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6056         unsigned long flags;
6057
6058         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6059
6060         __sched_fork(idle);
6061         idle->state = TASK_RUNNING;
6062         idle->se.exec_start = sched_clock();
6063
6064         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
6065         /*
6066          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
6067          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
6068          * lockdep check in task_group() will fail.
6069          *
6070          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
6071          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
6072          *
6073          * Silence PROVE_RCU
6074          */
6075         rcu_read_lock();
6076         __set_task_cpu(idle, cpu);
6077         rcu_read_unlock();
6078
6079         rq->curr = rq->idle = idle;
6080 #if defined(CONFIG_SMP)
6081         idle->on_cpu = 1;
6082 #endif
6083         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6084
6085         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6086         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6087
6088         /*
6089          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6090          */
6091         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6092         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
6093 }
6094
6095 /*
6096  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6097  * indicates which cpus entered this state. This is used
6098  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6099  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6100  * always be CPU_BITS_NONE.
6101  */
6102 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6103
6104 /*
6105  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6106  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6107  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6108  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6109  * number of CPUs.
6110  *
6111  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6112  */
6113 static int get_update_sysctl_factor(void)
6114 {
6115         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
6116         unsigned int factor;
6117
6118         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
6119         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
6120                 factor = 1;
6121                 break;
6122         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
6123                 factor = cpus;
6124                 break;
6125         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
6126         default:
6127                 factor = 1 + ilog2(cpus);
6128                 break;
6129         }
6130
6131         return factor;
6132 }
6133
6134 static void update_sysctl(void)
6135 {
6136         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
6137
6138 #define SET_SYSCTL(name) \
6139         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
6140         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
6141         SET_SYSCTL(sched_latency);
6142         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
6143 #undef SET_SYSCTL
6144 }
6145
6146 static inline void sched_init_granularity(void)
6147 {
6148         update_sysctl();
6149 }
6150
6151 #ifdef CONFIG_SMP
6152 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6153 {
6154         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
6155                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6156         else {
6157                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6158                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6159         }
6160 }
6161
6162 /*
6163  * This is how migration works:
6164  *
6165  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
6166  *    stop_one_cpu().
6167  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
6168  *    off the CPU)
6169  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6170  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6171  *    it and puts it into the right queue.
6172  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6173  *    is done.
6174  */
6175
6176 /*
6177  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6178  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6179  * is removed from the allowed bitmask.
6180  *
6181  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6182  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6183  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6184  */
6185 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6186 {
6187         unsigned long flags;
6188         struct rq *rq;
6189         unsigned int dest_cpu;
6190         int ret = 0;
6191
6192         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6193
6194         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6195                 goto out;
6196
6197         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6198                 ret = -EINVAL;
6199                 goto out;
6200         }
6201
6202         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6203                 ret = -EINVAL;
6204                 goto out;
6205         }
6206
6207         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6208
6209         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6210         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6211                 goto out;
6212
6213         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6214         if (p->on_rq) {
6215                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6216                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6217                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6218                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6219                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6220                 return 0;
6221         }
6222 out:
6223         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6224
6225         return ret;
6226 }
6227 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6228
6229 /*
6230  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6231  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6232  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6233  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6234  *
6235  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6236  * as the task is no longer on this CPU.
6237  *
6238  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6239  */
6240 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6241 {
6242         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6243         int ret = 0;
6244
6245         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6246                 return ret;
6247
6248         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6249         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6250
6251         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6252         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6253         /* Already moved. */
6254         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6255                 goto done;
6256         /* Affinity changed (again). */
6257         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6258                 goto fail;
6259
6260         /*
6261          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6262          * placed properly.
6263          */
6264         if (p->on_rq) {
6265                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6266                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6267                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6268                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6269         }
6270 done:
6271         ret = 1;
6272 fail:
6273         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6274         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6275         return ret;
6276 }
6277
6278 /*
6279  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6280  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6281  * 'pushing' onto another runqueue.
6282  */
6283 static int migration_cpu_stop(void *data)
6284 {
6285         struct migration_arg *arg = data;
6286
6287         /*
6288          * The original target cpu might have gone down and we might
6289          * be on another cpu but it doesn't matter.
6290          */
6291         local_irq_disable();
6292         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6293         local_irq_enable();
6294         return 0;
6295 }
6296
6297 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6298
6299 /*
6300  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6301  * offline.
6302  */
6303 void idle_task_exit(void)
6304 {
6305         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6306
6307         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6308
6309         if (mm != &init_mm)
6310                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6311         mmdrop(mm);
6312 }
6313
6314 /*
6315  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6316  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6317  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6318  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6319  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6320  */
6321 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6322 {
6323         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6324
6325         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6326         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6327 }
6328
6329 /*
6330  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6331  */
6332 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6333 {
6334         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6335         rq->calc_load_active = 0;
6336 }
6337
6338 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6339 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
6340 {
6341         struct cfs_rq *cfs_rq;
6342
6343         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
6344                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
6345
6346                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
6347                         continue;
6348
6349                 /*
6350                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
6351                  * there's some valid quota amount
6352                  */
6353                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
6354                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
6355                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6356         }
6357 }
6358 #else
6359 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
6360 #endif
6361
6362 /*
6363  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6364  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6365  *
6366  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6367  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6368  * because of lock validation efforts.
6369  */
6370 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6371 {
6372         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6373         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6374         int dest_cpu;
6375
6376         /*
6377          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6378          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6379          *
6380          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6381          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6382          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6383          * done here.
6384          */
6385         rq->stop = NULL;
6386
6387         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
6388         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
6389
6390         for ( ; ; ) {
6391                 /*
6392                  * There's this thread running, bail when that's the only
6393                  * remaining thread.
6394                  */
6395                 if (rq->nr_running == 1)
6396                         break;
6397
6398                 next = pick_next_task(rq);
6399                 BUG_ON(!next);
6400                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6401
6402                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6403                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6404                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6405
6406                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6407
6408                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6409         }
6410
6411         rq->stop = stop;
6412 }
6413
6414 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6415
6416 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6417
6418 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6419         {
6420                 .procname       = "sched_domain",
6421                 .mode           = 0555,
6422         },
6423         {}
6424 };
6425
6426 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6427         {
6428                 .procname       = "kernel",
6429                 .mode           = 0555,
6430                 .child          = sd_ctl_dir,
6431         },
6432         {}
6433 };
6434
6435 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6436 {
6437         struct ctl_table *entry =
6438                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6439
6440         return entry;
6441 }
6442
6443 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6444 {
6445         struct ctl_table *entry;
6446
6447         /*
6448          * In the intermediate directories, both the child directory and
6449          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6450          * will always be set. In the lowest directory the names are
6451          * static strings and all have proc handlers.
6452          */
6453         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6454                 if (entry->child)
6455                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6456                 if (entry->proc_handler == NULL)
6457                         kfree(entry->procname);
6458         }
6459
6460         kfree(*tablep);
6461         *tablep = NULL;
6462 }
6463
6464 static void
6465 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6466                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6467                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6468 {
6469         entry->procname = procname;
6470         entry->data = data;
6471         entry->maxlen = maxlen;
6472         entry->mode = mode;
6473         entry->proc_handler = proc_handler;
6474 }
6475
6476 static struct ctl_table *
6477 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6478 {
6479         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6480
6481         if (table == NULL)
6482                 return NULL;
6483
6484         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6485                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6486         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6487                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6488         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6489                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6490         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6491                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6492         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6493                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6494         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6495                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6496         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6497                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6498         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6499                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6500         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6501                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6502         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6503                 &sd->cache_nice_tries,
6504                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6505         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6506                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6507         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6508                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6509         /* &table[12] is terminator */
6510
6511         return table;
6512 }
6513
6514 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6515 {
6516         struct ctl_table *entry, *table;
6517         struct sched_domain *sd;
6518         int domain_num = 0, i;
6519         char buf[32];
6520
6521         for_each_domain(cpu, sd)
6522                 domain_num++;
6523         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6524         if (table == NULL)
6525                 return NULL;
6526
6527         i = 0;
6528         for_each_domain(cpu, sd) {
6529                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6530                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6531                 entry->mode = 0555;
6532                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6533                 entry++;
6534                 i++;
6535         }
6536         return table;
6537 }
6538
6539 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6540 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6541 {
6542         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6543         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6544         char buf[32];
6545
6546         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6547         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6548
6549         if (entry == NULL)
6550                 return;
6551
6552         for_each_possible_cpu(i) {
6553                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6554                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6555                 entry->mode = 0555;
6556                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6557                 entry++;
6558         }
6559
6560         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6561         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6562 }
6563
6564 /* may be called multiple times per register */
6565 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6566 {
6567         if (sd_sysctl_header)
6568                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6569         sd_sysctl_header = NULL;
6570         if (sd_ctl_dir[0].child)
6571                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6572 }
6573 #else
6574 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6575 {
6576 }
6577 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6578 {
6579 }
6580 #endif
6581
6582 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6583 {
6584         if (!rq->online) {
6585                 const struct sched_class *class;
6586
6587                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6588                 rq->online = 1;
6589
6590                 for_each_class(class) {
6591                         if (class->rq_online)
6592                                 class->rq_online(rq);
6593                 }
6594         }
6595 }
6596
6597 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6598 {
6599         if (rq->online) {
6600                 const struct sched_class *class;
6601
6602                 for_each_class(class) {
6603                         if (class->rq_offline)
6604                                 class->rq_offline(rq);
6605                 }
6606
6607                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6608                 rq->online = 0;
6609         }
6610 }
6611
6612 /*
6613  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6614  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6615  */
6616 static int __cpuinit
6617 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6618 {
6619         int cpu = (long)hcpu;
6620         unsigned long flags;
6621         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6622
6623         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6624
6625         case CPU_UP_PREPARE:
6626                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6627                 break;
6628
6629         case CPU_ONLINE:
6630                 /* Update our root-domain */
6631                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6632                 if (rq->rd) {
6633                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6634
6635                         set_rq_online(rq);
6636                 }
6637                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6638                 break;
6639
6640 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6641         case CPU_DYING:
6642                 sched_ttwu_pending();
6643                 /* Update our root-domain */
6644                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6645                 if (rq->rd) {
6646                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6647                         set_rq_offline(rq);
6648                 }
6649                 migrate_tasks(cpu);
6650                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6651                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6652
6653                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6654                 calc_global_load_remove(rq);
6655                 break;
6656 #endif
6657         }
6658
6659         update_max_interval();
6660
6661         return NOTIFY_OK;
6662 }
6663
6664 /*
6665  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6666  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6667  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6668  */
6669 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6670         .notifier_call = migration_call,
6671         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6672 };
6673
6674 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6675                                       unsigned long action, void *hcpu)
6676 {
6677         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6678         case CPU_ONLINE:
6679         case CPU_DOWN_FAILED:
6680                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6681                 return NOTIFY_OK;
6682         default:
6683                 return NOTIFY_DONE;
6684         }
6685 }
6686
6687 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6688                                         unsigned long action, void *hcpu)
6689 {
6690         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6691         case CPU_DOWN_PREPARE:
6692                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6693                 return NOTIFY_OK;
6694         default:
6695                 return NOTIFY_DONE;
6696         }
6697 }
6698
6699 static int __init migration_init(void)
6700 {
6701         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6702         int err;
6703
6704         /* Initialize migration for the boot CPU */
6705         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6706         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6707         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6708         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6709
6710         /* Register cpu active notifiers */
6711         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6712         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6713
6714         return 0;
6715 }
6716 early_initcall(migration_init);
6717 #endif
6718
6719 #ifdef CONFIG_SMP
6720
6721 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6722
6723 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6724
6725 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6726
6727 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6728 {
6729         sched_domain_debug_enabled = 1;
6730
6731         return 0;
6732 }
6733 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6734
6735 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6736                                   struct cpumask *groupmask)
6737 {
6738         struct sched_group *group = sd->groups;
6739         char str[256];
6740
6741         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6742         cpumask_clear(groupmask);
6743
6744         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6745
6746         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6747                 printk("does not load-balance\n");
6748                 if (sd->parent)
6749                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6750                                         " has parent");
6751                 return -1;
6752         }
6753
6754         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6755
6756         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6757                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6758                                 "CPU%d\n", cpu);
6759         }
6760         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6761                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6762                                 " CPU%d\n", cpu);
6763         }
6764
6765         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6766         do {
6767                 if (!group) {
6768                         printk("\n");
6769                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6770                         break;
6771                 }
6772
6773                 if (!group->sgp->power) {
6774                         printk(KERN_CONT "\n");
6775                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6776                                         "set\n");
6777                         break;
6778                 }
6779
6780                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6781                         printk(KERN_CONT "\n");
6782                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6783                         break;
6784                 }
6785
6786                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6787                         printk(KERN_CONT "\n");
6788                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6789                         break;
6790                 }
6791
6792                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6793
6794                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6795
6796                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6797                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
6798                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6799                                 group->sgp->power);
6800                 }
6801
6802                 group = group->next;
6803         } while (group != sd->groups);
6804         printk(KERN_CONT "\n");
6805
6806         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6807                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6808
6809         if (sd->parent &&
6810             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6811                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6812                         "of domain->span\n");
6813         return 0;
6814 }
6815
6816 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6817 {
6818         int level = 0;
6819
6820         if (!sched_domain_debug_enabled)
6821                 return;
6822
6823         if (!sd) {
6824                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6825                 return;
6826         }
6827
6828         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6829
6830         for (;;) {
6831                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6832                         break;
6833                 level++;
6834                 sd = sd->parent;
6835                 if (!sd)
6836                         break;
6837         }
6838 }
6839 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6840 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6841 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6842
6843 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6844 {
6845         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6846                 return 1;
6847
6848         /* Following flags need at least 2 groups */
6849         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6850                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6851                          SD_BALANCE_FORK |
6852                          SD_BALANCE_EXEC |
6853                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6854                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6855                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6856                         return 0;
6857         }
6858
6859         /* Following flags don't use groups */
6860         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6861                 return 0;
6862
6863         return 1;
6864 }
6865
6866 static int
6867 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6868 {
6869         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6870
6871         if (sd_degenerate(parent))
6872                 return 1;
6873
6874         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6875                 return 0;
6876
6877         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6878         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6879                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6880                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6881                                 SD_BALANCE_FORK |
6882                                 SD_BALANCE_EXEC |
6883                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6884                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6885                 if (nr_node_ids == 1)
6886                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6887         }
6888         if (~cflags & pflags)
6889                 return 0;
6890
6891         return 1;
6892 }
6893
6894 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6895 {
6896         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6897
6898         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6899         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6900         free_cpumask_var(rd->online);
6901         free_cpumask_var(rd->span);
6902         kfree(rd);
6903 }
6904
6905 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6906 {
6907         struct root_domain *old_rd = NULL;
6908         unsigned long flags;
6909
6910         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6911
6912         if (rq->rd) {
6913                 old_rd = rq->rd;
6914
6915                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6916                         set_rq_offline(rq);
6917
6918                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6919
6920                 /*
6921                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6922                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6923                  * in this function:
6924                  */
6925                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6926                         old_rd = NULL;
6927         }
6928
6929         atomic_inc(&rd->refcount);
6930         rq->rd = rd;
6931
6932         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6933         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6934                 set_rq_online(rq);
6935
6936         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6937
6938         if (old_rd)
6939                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6940 }
6941
6942 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6943 {
6944         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6945
6946         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6947                 goto out;
6948         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6949                 goto free_span;
6950         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6951                 goto free_online;
6952
6953         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6954                 goto free_rto_mask;
6955         return 0;
6956
6957 free_rto_mask:
6958         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6959 free_online:
6960         free_cpumask_var(rd->online);
6961 free_span:
6962         free_cpumask_var(rd->span);
6963 out:
6964         return -ENOMEM;
6965 }
6966
6967 static void init_defrootdomain(void)
6968 {
6969         init_rootdomain(&def_root_domain);
6970
6971         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6972 }
6973
6974 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6975 {
6976         struct root_domain *rd;
6977
6978         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6979         if (!rd)
6980                 return NULL;
6981
6982         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6983                 kfree(rd);
6984                 return NULL;
6985         }
6986
6987         return rd;
6988 }
6989
6990 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
6991 {
6992         struct sched_group *tmp, *first;
6993
6994         if (!sg)
6995                 return;
6996
6997         first = sg;
6998         do {
6999                 tmp = sg->next;
7000
7001                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
7002                         kfree(sg->sgp);
7003
7004                 kfree(sg);
7005                 sg = tmp;
7006         } while (sg != first);
7007 }
7008
7009 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
7010 {
7011         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
7012
7013         /*
7014          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
7015          * nuke them all.
7016          */
7017         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7018                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
7019         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
7020                 kfree(sd->groups->sgp);
7021                 kfree(sd->groups);
7022         }
7023         kfree(sd);
7024 }
7025
7026 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
7027 {
7028         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
7029 }
7030
7031 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
7032 {
7033         for (; sd; sd = sd->parent)
7034                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
7035 }
7036
7037 /*
7038  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7039  * hold the hotplug lock.
7040  */
7041 static void
7042 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7043 {
7044         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7045         struct sched_domain *tmp;
7046
7047         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7048         for (tmp = sd; tmp; ) {
7049                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7050                 if (!parent)
7051                         break;
7052
7053                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7054                         tmp->parent = parent->parent;
7055                         if (parent->parent)
7056                                 parent->parent->child = tmp;
7057                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
7058                 } else
7059                         tmp = tmp->parent;
7060         }
7061
7062         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7063                 tmp = sd;
7064                 sd = sd->parent;
7065                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
7066                 if (sd)
7067                         sd->child = NULL;
7068         }
7069
7070         sched_domain_debug(sd, cpu);
7071
7072         rq_attach_root(rq, rd);
7073         tmp = rq->sd;
7074         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7075         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
7076 }
7077
7078 /* cpus with isolated domains */
7079 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7080
7081 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7082 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7083 {
7084         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
7085         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7086         return 1;
7087 }
7088
7089 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7090
7091 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7092
7093 #ifdef CONFIG_NUMA
7094
7095 /**
7096  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7097  * @node: node whose sched_domain we're building
7098  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7099  *
7100  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7101  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7102  *
7103  * Should use nodemask_t.
7104  */
7105 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7106 {
7107         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
7108
7109         min_val = INT_MAX;
7110
7111         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7112                 /* Start at @node */
7113                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7114
7115                 if (!nr_cpus_node(n))
7116                         continue;
7117
7118                 /* Skip already used nodes */
7119                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7120                         continue;
7121
7122                 /* Simple min distance search */
7123                 val = node_distance(node, n);
7124
7125                 if (val < min_val) {
7126                         min_val = val;
7127                         best_node = n;
7128                 }
7129         }
7130
7131         if (best_node != -1)
7132                 node_set(best_node, *used_nodes);
7133         return best_node;
7134 }
7135
7136 /**
7137  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7138  * @node: node whose cpumask we're constructing
7139  * @span: resulting cpumask
7140  *
7141  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7142  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7143  * out optimally.
7144  */
7145 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7146 {
7147         nodemask_t used_nodes;
7148         int i;
7149
7150         cpumask_clear(span);
7151         nodes_clear(used_nodes);
7152
7153         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7154         node_set(node, used_nodes);
7155
7156         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7157                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7158                 if (next_node < 0)
7159                         break;
7160                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7161         }
7162 }
7163
7164 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
7165 {
7166         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7167
7168         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
7169
7170         return sched_domains_tmpmask;
7171 }
7172
7173 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
7174 {
7175         return cpu_possible_mask;
7176 }
7177 #endif /* CONFIG_NUMA */
7178
7179 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
7180 {
7181         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
7182 }
7183
7184 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7185
7186 struct sd_data {
7187         struct sched_domain **__percpu sd;
7188         struct sched_group **__percpu sg;
7189         struct sched_group_power **__percpu sgp;
7190 };
7191
7192 struct s_data {
7193         struct sched_domain ** __percpu sd;
7194         struct root_domain      *rd;
7195 };
7196
7197 enum s_alloc {
7198         sa_rootdomain,
7199         sa_sd,
7200         sa_sd_storage,
7201         sa_none,
7202 };
7203
7204 struct sched_domain_topology_level;
7205
7206 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7207 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7208
7209 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7210
7211 struct sched_domain_topology_level {
7212         sched_domain_init_f init;
7213         sched_domain_mask_f mask;
7214         int                 flags;
7215         struct sd_data      data;
7216 };
7217
7218 static int
7219 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7220 {
7221         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7222         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7223         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7224         struct sd_data *sdd = sd->private;
7225         struct sched_domain *child;
7226         int i;
7227
7228         cpumask_clear(covered);
7229
7230         for_each_cpu(i, span) {
7231                 struct cpumask *sg_span;
7232
7233                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7234                         continue;
7235
7236                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7237                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7238
7239                 if (!sg)
7240                         goto fail;
7241
7242                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7243
7244                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7245                 if (child->child) {
7246                         child = child->child;
7247                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7248                 } else
7249                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7250
7251                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7252
7253                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7254                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7255
7256                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7257                         groups = sg;
7258
7259                 if (!first)
7260                         first = sg;
7261                 if (last)
7262                         last->next = sg;
7263                 last = sg;
7264                 last->next = first;
7265         }
7266         sd->groups = groups;
7267
7268         return 0;
7269
7270 fail:
7271         free_sched_groups(first, 0);
7272
7273         return -ENOMEM;
7274 }
7275
7276 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7277 {
7278         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7279         struct sched_domain *child = sd->child;
7280
7281         if (child)
7282                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7283
7284         if (sg) {
7285                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7286                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7287                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7288         }
7289
7290         return cpu;
7291 }
7292
7293 /*
7294  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7295  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7296  * and ->cpu_power to 0.
7297  *
7298  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7299  */
7300 static int
7301 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7302 {
7303         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7304         struct sd_data *sdd = sd->private;
7305         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7306         struct cpumask *covered;
7307         int i;
7308
7309         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7310         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7311
7312         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7313                 return 0;
7314
7315         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7316         covered = sched_domains_tmpmask;
7317
7318         cpumask_clear(covered);
7319
7320         for_each_cpu(i, span) {
7321                 struct sched_group *sg;
7322                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7323                 int j;
7324
7325                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7326                         continue;
7327
7328                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7329                 sg->sgp->power = 0;
7330
7331                 for_each_cpu(j, span) {
7332                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7333                                 continue;
7334
7335                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7336                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7337                 }
7338
7339                 if (!first)
7340                         first = sg;
7341                 if (last)
7342                         last->next = sg;
7343                 last = sg;
7344         }
7345         last->next = first;
7346
7347         return 0;
7348 }
7349
7350 /*
7351  * Initialize sched groups cpu_power.
7352  *
7353  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7354  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7355  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7356  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7357  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7358  * less cpu_power.
7359  */
7360 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7361 {
7362         struct sched_group *sg = sd->groups;
7363
7364         WARN_ON(!sd || !sg);
7365
7366         do {
7367                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
7368                 sg = sg->next;
7369         } while (sg != sd->groups);
7370
7371         if (cpu != group_first_cpu(sg))
7372                 return;
7373
7374         update_group_power(sd, cpu);
7375 }
7376
7377 /*
7378  * Initializers for schedule domains
7379  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7380  */
7381
7382 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7383 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7384 #else
7385 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7386 #endif
7387
7388 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7389 static noinline struct sched_domain *                                   \
7390 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7391 {                                                                       \
7392         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7393         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7394         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7395         sd->private = &tl->data;                                        \
7396         return sd;                                                      \
7397 }
7398
7399 SD_INIT_FUNC(CPU)
7400 #ifdef CONFIG_NUMA
7401  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7402  SD_INIT_FUNC(NODE)
7403 #endif
7404 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7405  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7406 #endif
7407 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7408  SD_INIT_FUNC(MC)
7409 #endif
7410 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7411  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7412 #endif
7413
7414 static int default_relax_domain_level = -1;
7415 int sched_domain_level_max;
7416
7417 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7418 {
7419         unsigned long val;
7420
7421         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7422         if (val < sched_domain_level_max)
7423                 default_relax_domain_level = val;
7424
7425         return 1;
7426 }
7427 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7428
7429 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7430                                  struct sched_domain_attr *attr)
7431 {
7432         int request;
7433
7434         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7435                 if (default_relax_domain_level < 0)
7436                         return;
7437                 else
7438                         request = default_relax_domain_level;
7439         } else
7440                 request = attr->relax_domain_level;
7441         if (request < sd->level) {
7442                 /* turn off idle balance on this domain */
7443                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7444         } else {
7445                 /* turn on idle balance on this domain */
7446                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7447         }
7448 }
7449
7450 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7451 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7452
7453 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7454                                  const struct cpumask *cpu_map)
7455 {
7456         switch (what) {
7457         case sa_rootdomain:
7458                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7459                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7460         case sa_sd:
7461                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7462         case sa_sd_storage:
7463                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7464         case sa_none:
7465                 break;
7466         }
7467 }
7468
7469 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7470                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7471 {
7472         memset(d, 0, sizeof(*d));
7473
7474         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7475                 return sa_sd_storage;
7476         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7477         if (!d->sd)
7478                 return sa_sd_storage;
7479         d->rd = alloc_rootdomain();
7480         if (!d->rd)
7481                 return sa_sd;
7482         return sa_rootdomain;
7483 }
7484
7485 /*
7486  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7487  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7488  * will not free the data we're using.
7489  */
7490 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7491 {
7492         struct sd_data *sdd = sd->private;
7493
7494         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7495         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7496
7497         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
7498                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7499
7500         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
7501                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
7502 }
7503
7504 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7505 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7506 {
7507         return topology_thread_cpumask(cpu);
7508 }
7509 #endif
7510
7511 /*
7512  * Topology list, bottom-up.
7513  */
7514 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7515 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7516         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7517 #endif
7518 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7519         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7520 #endif
7521 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7522         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7523 #endif
7524         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7525 #ifdef CONFIG_NUMA
7526         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
7527         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7528 #endif
7529         { NULL, },
7530 };
7531
7532 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7533
7534 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7535 {
7536         struct sched_domain_topology_level *tl;
7537         int j;
7538
7539         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7540                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7541
7542                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7543                 if (!sdd->sd)
7544                         return -ENOMEM;
7545
7546                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7547                 if (!sdd->sg)
7548                         return -ENOMEM;
7549
7550                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
7551                 if (!sdd->sgp)
7552                         return -ENOMEM;
7553
7554                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7555                         struct sched_domain *sd;
7556                         struct sched_group *sg;
7557                         struct sched_group_power *sgp;
7558
7559                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7560                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7561                         if (!sd)
7562                                 return -ENOMEM;
7563
7564                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7565
7566                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7567                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7568                         if (!sg)
7569                                 return -ENOMEM;
7570
7571                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7572
7573                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
7574                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7575                         if (!sgp)
7576                                 return -ENOMEM;
7577
7578                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
7579                 }
7580         }
7581
7582         return 0;
7583 }
7584
7585 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7586 {
7587         struct sched_domain_topology_level *tl;
7588         int j;
7589
7590         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7591                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7592
7593                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7594                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7595                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7596                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
7597                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7598                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
7599                 }
7600                 free_percpu(sdd->sd);
7601                 free_percpu(sdd->sg);
7602                 free_percpu(sdd->sgp);
7603         }
7604 }
7605
7606 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7607                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7608                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7609                 int cpu)
7610 {
7611         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7612         if (!sd)
7613                 return child;
7614
7615         set_domain_attribute(sd, attr);
7616         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7617         if (child) {
7618                 sd->level = child->level + 1;
7619                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7620                 child->parent = sd;
7621         }
7622         sd->child = child;
7623
7624         return sd;
7625 }
7626
7627 /*
7628  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7629  * to the individual cpus
7630  */
7631 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7632                                struct sched_domain_attr *attr)
7633 {
7634         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7635         struct sched_domain *sd;
7636         struct s_data d;
7637         int i, ret = -ENOMEM;
7638
7639         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7640         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7641                 goto error;
7642
7643         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7644         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7645                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7646
7647                 sd = NULL;
7648                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7649                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7650                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7651                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7652                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7653                                 break;
7654                 }
7655
7656                 while (sd->child)
7657                         sd = sd->child;
7658
7659                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7660         }
7661
7662         /* Build the groups for the domains */
7663         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7664                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7665                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7666                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7667                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7668                                         goto error;
7669                         } else {
7670                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7671                                         goto error;
7672                         }
7673                 }
7674         }
7675
7676         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7677         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7678                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7679                         continue;
7680
7681                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7682                         claim_allocations(i, sd);
7683                         init_sched_groups_power(i, sd);
7684                 }
7685         }
7686
7687         /* Attach the domains */
7688         rcu_read_lock();
7689         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7690                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7691                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7692         }
7693         rcu_read_unlock();
7694
7695         ret = 0;
7696 error:
7697         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7698         return ret;
7699 }
7700
7701 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7702 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7703 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7704                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7705
7706 /*
7707  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7708  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7709  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7710  */
7711 static cpumask_var_t fallback_doms;
7712
7713 /*
7714  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7715  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7716  * or 0 if it stayed the same.
7717  */
7718 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7719 {
7720         return 0;
7721 }
7722
7723 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7724 {
7725         int i;
7726         cpumask_var_t *doms;
7727
7728         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7729         if (!doms)
7730                 return NULL;
7731         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7732                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7733                         free_sched_domains(doms, i);
7734                         return NULL;
7735                 }
7736         }
7737         return doms;
7738 }
7739
7740 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7741 {
7742         unsigned int i;
7743         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7744                 free_cpumask_var(doms[i]);
7745         kfree(doms);
7746 }
7747
7748 /*
7749  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7750  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7751  * exclude other special cases in the future.
7752  */
7753 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7754 {
7755         int err;
7756
7757         arch_update_cpu_topology();
7758         ndoms_cur = 1;
7759         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7760         if (!doms_cur)
7761                 doms_cur = &fallback_doms;
7762         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7763         dattr_cur = NULL;
7764         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7765         register_sched_domain_sysctl();
7766
7767         return err;
7768 }
7769
7770 /*
7771  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7772  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7773  */
7774 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7775 {
7776         int i;
7777
7778         rcu_read_lock();
7779         for_each_cpu(i, cpu_map)
7780                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7781         rcu_read_unlock();
7782 }
7783
7784 /* handle null as "default" */
7785 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7786                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7787 {
7788         struct sched_domain_attr tmp;
7789
7790         /* fast path */
7791         if (!new && !cur)
7792                 return 1;
7793
7794         tmp = SD_ATTR_INIT;
7795         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7796                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7797                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7798 }
7799
7800 /*
7801  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7802  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7803  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7804  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7805  *
7806  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7807  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7808  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7809  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7810  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7811  * it as it is.
7812  *
7813  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7814  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7815  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7816  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7817  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7818  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7819  *
7820  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7821  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7822  * and it will not create the default domain.
7823  *
7824  * Call with hotplug lock held
7825  */
7826 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7827                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7828 {
7829         int i, j, n;
7830         int new_topology;
7831
7832         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7833
7834         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7835         unregister_sched_domain_sysctl();
7836
7837         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7838         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7839
7840         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7841
7842         /* Destroy deleted domains */
7843         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7844                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7845                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7846                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7847                                 goto match1;
7848                 }
7849                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7850                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7851 match1:
7852                 ;
7853         }
7854
7855         if (doms_new == NULL) {
7856                 ndoms_cur = 0;
7857                 doms_new = &fallback_doms;
7858                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7859                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7860         }
7861
7862         /* Build new domains */
7863         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7864                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7865                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7866                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7867                                 goto match2;
7868                 }
7869                 /* no match - add a new doms_new */
7870                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7871 match2:
7872                 ;
7873         }
7874
7875         /* Remember the new sched domains */
7876         if (doms_cur != &fallback_doms)
7877                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7878         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7879         doms_cur = doms_new;
7880         dattr_cur = dattr_new;
7881         ndoms_cur = ndoms_new;
7882
7883         register_sched_domain_sysctl();
7884
7885         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7886 }
7887
7888 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7889 static void reinit_sched_domains(void)
7890 {
7891         get_online_cpus();
7892
7893         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7894         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7895
7896         rebuild_sched_domains();
7897         put_online_cpus();
7898 }
7899
7900 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7901 {
7902         unsigned int level = 0;
7903
7904         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7905                 return -EINVAL;
7906
7907         /*
7908          * level is always be positive so don't check for
7909          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7910          * What happens on 0 or 1 byte write,
7911          * need to check for count as well?
7912          */
7913
7914         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7915                 return -EINVAL;
7916
7917         if (smt)
7918                 sched_smt_power_savings = level;
7919         else
7920                 sched_mc_power_savings = level;
7921
7922         reinit_sched_domains();
7923
7924         return count;
7925 }
7926
7927 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7928 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7929                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7930                                            char *page)
7931 {
7932         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7933 }
7934 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7935                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7936                                             const char *buf, size_t count)
7937 {
7938         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7939 }
7940 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7941                          sched_mc_power_savings_show,
7942                          sched_mc_power_savings_store);
7943 #endif
7944
7945 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7946 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7947                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7948                                             char *page)
7949 {
7950         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7951 }
7952 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7953                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7954                                              const char *buf, size_t count)
7955 {
7956         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7957 }
7958 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7959                    sched_smt_power_savings_show,
7960                    sched_smt_power_savings_store);
7961 #endif
7962
7963 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7964 {
7965         int err = 0;
7966
7967 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7968         if (smt_capable())
7969                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7970                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7971 #endif
7972 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7973         if (!err && mc_capable())
7974                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7975                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7976 #endif
7977         return err;
7978 }
7979 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7980
7981 /*
7982  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7983  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7984  * around partition_sched_domains().
7985  */
7986 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7987                              void *hcpu)
7988 {
7989         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7990         case CPU_ONLINE:
7991         case CPU_DOWN_FAILED:
7992                 cpuset_update_active_cpus();
7993                 return NOTIFY_OK;
7994         default:
7995                 return NOTIFY_DONE;
7996         }
7997 }
7998
7999 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8000                                void *hcpu)
8001 {
8002         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
8003         case CPU_DOWN_PREPARE:
8004                 cpuset_update_active_cpus();
8005                 return NOTIFY_OK;
8006         default:
8007                 return NOTIFY_DONE;
8008         }
8009 }
8010
8011 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8012                                 unsigned long action, void *hcpu)
8013 {
8014         int cpu = (int)(long)hcpu;
8015
8016         switch (action) {
8017         case CPU_DOWN_PREPARE:
8018         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8019                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8020                 return NOTIFY_OK;
8021
8022         case CPU_DOWN_FAILED:
8023         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8024         case CPU_ONLINE:
8025         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8026                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8027                 return NOTIFY_OK;
8028
8029         default:
8030                 return NOTIFY_DONE;
8031         }
8032 }
8033
8034 void __init sched_init_smp(void)
8035 {
8036         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8037
8038         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8039         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8040
8041         get_online_cpus();
8042         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8043         init_sched_domains(cpu_active_mask);
8044         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8045         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8046                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8047         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8048         put_online_cpus();
8049
8050         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
8051         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
8052
8053         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8054         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8055
8056         init_hrtick();
8057
8058         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8059         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8060                 BUG();
8061         sched_init_granularity();
8062         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8063
8064         init_sched_rt_class();
8065 }
8066 #else
8067 void __init sched_init_smp(void)
8068 {
8069         sched_init_granularity();
8070 }
8071 #endif /* CONFIG_SMP */
8072
8073 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
8074
8075 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8076 {
8077         return in_lock_functions(addr) ||
8078                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8079                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8080 }
8081
8082 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
8083 {
8084         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8085         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8086         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8087 #ifndef CONFIG_64BIT
8088         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
8089 #endif
8090 }
8091
8092 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8093 {
8094         struct rt_prio_array *array;
8095         int i;
8096
8097         array = &rt_rq->active;
8098         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8099                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8100                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8101         }
8102         /* delimiter for bitsearch: */
8103         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8104
8105 #if defined CONFIG_SMP
8106         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8107         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8108         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8109         rt_rq->overloaded = 0;
8110         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks);
8111 #endif
8112
8113         rt_rq->rt_time = 0;
8114         rt_rq->rt_throttled = 0;
8115         rt_rq->rt_runtime = 0;
8116         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8117 }
8118
8119 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8120 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8121                                 struct sched_entity *se, int cpu,
8122                                 struct sched_entity *parent)
8123 {
8124         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8125
8126         cfs_rq->tg = tg;
8127         cfs_rq->rq = rq;
8128 #ifdef CONFIG_SMP
8129         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
8130         cfs_rq->load_stamp = 1;
8131 #endif
8132         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
8133
8134         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8135         tg->se[cpu] = se;
8136
8137         /* se could be NULL for root_task_group */
8138         if (!se)
8139                 return;
8140
8141         if (!parent)
8142                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8143         else
8144                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8145
8146         se->my_q = cfs_rq;
8147         update_load_set(&se->load, 0);
8148         se->parent = parent;
8149 }
8150 #endif
8151
8152 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8153 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8154                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8155                 struct sched_rt_entity *parent)
8156 {
8157         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8158
8159         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8160         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8161         rt_rq->rq = rq;
8162         rt_rq->tg = tg;
8163
8164         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8165         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8166
8167         if (!rt_se)
8168                 return;
8169
8170         if (!parent)
8171                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8172         else
8173                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8174
8175         rt_se->my_q = rt_rq;
8176         rt_se->parent = parent;
8177         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8178 }
8179 #endif
8180
8181 void __init sched_init(void)
8182 {
8183         int i, j;
8184         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8185
8186 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8187         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8188 #endif
8189 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8190         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8191 #endif
8192 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8193         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8194 #endif
8195         if (alloc_size) {
8196                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8197
8198 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8199                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8200                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8201
8202                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8203                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8204
8205 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8206 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8207                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8208                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8209
8210                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8211                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8212
8213 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8214 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8215                 for_each_possible_cpu(i) {
8216                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8217                         ptr += cpumask_size();
8218                 }
8219 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8220         }
8221
8222 #ifdef CONFIG_SMP
8223         init_defrootdomain();
8224 #endif
8225
8226         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8227                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8228
8229 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8230         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8231                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8232 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8233
8234 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8235         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8236         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8237         autogroup_init(&init_task);
8238 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8239
8240         for_each_possible_cpu(i) {
8241                 struct rq *rq;
8242
8243                 rq = cpu_rq(i);
8244                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8245                 rq->nr_running = 0;
8246                 rq->calc_load_active = 0;
8247                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8248                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8249                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8250 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8251                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8252                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8253                 /*
8254                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8255                  *
8256                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8257                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8258                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8259                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8260                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8261                  * (se->load.weight).
8262                  *
8263                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8264                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8265                  * then A0's share of the cpu resource is:
8266                  *
8267                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8268                  *
8269                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8270                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8271                  */
8272                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8273                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8274 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8275
8276                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8277 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8278                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8279                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8280 #endif
8281
8282                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8283                         rq->cpu_load[j] = 0;
8284
8285                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8286
8287 #ifdef CONFIG_SMP
8288                 rq->sd = NULL;
8289                 rq->rd = NULL;
8290                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
8291                 rq->post_schedule = 0;
8292                 rq->active_balance = 0;
8293                 rq->next_balance = jiffies;
8294                 rq->push_cpu = 0;
8295                 rq->cpu = i;
8296                 rq->online = 0;
8297                 rq->idle_stamp = 0;
8298                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8299                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8300 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8301                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8302                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
8303 #endif
8304 #endif
8305                 init_rq_hrtick(rq);
8306                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8307         }
8308
8309         set_load_weight(&init_task);
8310
8311 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8312         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8313 #endif
8314
8315 #ifdef CONFIG_SMP
8316         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8317 #endif
8318
8319 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8320         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
8321 #endif
8322
8323         /*
8324          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8325          */
8326         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8327         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8328
8329         /*
8330          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8331          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8332          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8333          * when this runqueue becomes "idle".
8334          */
8335         init_idle(current, smp_processor_id());
8336
8337         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8338
8339         /*
8340          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8341          */
8342         current->sched_class = &fair_sched_class;
8343
8344         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8345         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
8346 #ifdef CONFIG_SMP
8347         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
8348 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8349         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8350         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8351         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8352         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8353         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8354 #endif
8355         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8356         if (cpu_isolated_map == NULL)
8357                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8358 #endif /* SMP */
8359
8360         scheduler_running = 1;
8361 }
8362
8363 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8364 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8365 {
8366         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8367
8368         return (nested == preempt_offset);
8369 }
8370
8371 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8372 {
8373         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8374
8375         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8376             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8377                 return;
8378         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8379                 return;
8380         prev_jiffy = jiffies;
8381
8382         printk(KERN_ERR
8383                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8384                         file, line);
8385         printk(KERN_ERR
8386                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8387                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8388                         current->pid, current->comm);
8389
8390         debug_show_held_locks(current);
8391         if (irqs_disabled())
8392                 print_irqtrace_events(current);
8393         dump_stack();
8394 }
8395 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8396 #endif
8397
8398 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8399 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8400 {
8401         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8402         int old_prio = p->prio;
8403         int on_rq;
8404
8405         on_rq = p->on_rq;
8406         if (on_rq)
8407                 deactivate_task(rq, p, 0);
8408         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8409         if (on_rq) {
8410                 activate_task(rq, p, 0);
8411                 resched_task(rq->curr);
8412         }
8413
8414         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8415 }
8416
8417 void normalize_rt_tasks(void)
8418 {
8419         struct task_struct *g, *p;
8420         unsigned long flags;
8421         struct rq *rq;
8422
8423         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8424         do_each_thread(g, p) {
8425                 /*
8426                  * Only normalize user tasks:
8427                  */
8428                 if (!p->mm)
8429                         continue;
8430
8431                 p->se.exec_start                = 0;
8432 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8433                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8434                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8435                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8436 #endif
8437
8438                 if (!rt_task(p)) {
8439                         /*
8440                          * Renice negative nice level userspace
8441                          * tasks back to 0:
8442                          */
8443                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8444                                 set_user_nice(p, 0);
8445                         continue;
8446                 }
8447
8448                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8449                 rq = __task_rq_lock(p);
8450
8451                 normalize_task(rq, p);
8452
8453                 __task_rq_unlock(rq);
8454                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8455         } while_each_thread(g, p);
8456
8457         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8458 }
8459
8460 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8461
8462 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8463 /*
8464  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8465  *
8466  * They can only be called when the whole system has been
8467  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8468  * activity can take place. Using them for anything else would
8469  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8470  * under any other configuration.
8471  */
8472
8473 /**
8474  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8475  * @cpu: the processor in question.
8476  *
8477  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8478  */
8479 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8480 {
8481         return cpu_curr(cpu);
8482 }
8483
8484 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8485
8486 #ifdef CONFIG_IA64
8487 /**
8488  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8489  * @cpu: the processor in question.
8490  * @p: the task pointer to set.
8491  *
8492  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8493  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8494  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8495  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8496  * and caller must save the original value of the current task (see
8497  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8498  * re-starting the system.
8499  *
8500  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8501  */
8502 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8503 {
8504         cpu_curr(cpu) = p;
8505 }
8506
8507 #endif
8508
8509 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8510 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8511 {
8512         int i;
8513
8514         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8515
8516         for_each_possible_cpu(i) {
8517                 if (tg->cfs_rq)
8518                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8519                 if (tg->se)
8520                         kfree(tg->se[i]);
8521         }
8522
8523         kfree(tg->cfs_rq);
8524         kfree(tg->se);
8525 }
8526
8527 static
8528 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8529 {
8530         struct cfs_rq *cfs_rq;
8531         struct sched_entity *se;
8532         int i;
8533
8534         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8535         if (!tg->cfs_rq)
8536                 goto err;
8537         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8538         if (!tg->se)
8539                 goto err;
8540
8541         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8542
8543         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8544
8545         for_each_possible_cpu(i) {
8546                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8547                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8548                 if (!cfs_rq)
8549                         goto err;
8550
8551                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8552                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8553                 if (!se)
8554                         goto err_free_rq;
8555
8556                 init_cfs_rq(cfs_rq);
8557                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8558         }
8559
8560         return 1;
8561
8562 err_free_rq:
8563         kfree(cfs_rq);
8564 err:
8565         return 0;
8566 }
8567
8568 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8569 {
8570         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8571         unsigned long flags;
8572
8573         /*
8574         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8575         * check on_list without danger of it being re-added.
8576         */
8577         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8578                 return;
8579
8580         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8581         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8582         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8583 }
8584 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8585 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8586 {
8587 }
8588
8589 static inline
8590 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8591 {
8592         return 1;
8593 }
8594
8595 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8596 {
8597 }
8598 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8599
8600 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8601 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8602 {
8603         int i;
8604
8605         if (tg->rt_se)
8606                 destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8607
8608         for_each_possible_cpu(i) {
8609                 if (tg->rt_rq)
8610                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8611                 if (tg->rt_se)
8612                         kfree(tg->rt_se[i]);
8613         }
8614
8615         kfree(tg->rt_rq);
8616         kfree(tg->rt_se);
8617 }
8618
8619 static
8620 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8621 {
8622         struct rt_rq *rt_rq;
8623         struct sched_rt_entity *rt_se;
8624         int i;
8625
8626         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8627         if (!tg->rt_rq)
8628                 goto err;
8629         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8630         if (!tg->rt_se)
8631                 goto err;
8632
8633         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8634                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8635
8636         for_each_possible_cpu(i) {
8637                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8638                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8639                 if (!rt_rq)
8640                         goto err;
8641
8642                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8643                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8644                 if (!rt_se)
8645                         goto err_free_rq;
8646
8647                 init_rt_rq(rt_rq, cpu_rq(i));
8648                 rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8649                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8650         }
8651
8652         return 1;
8653
8654 err_free_rq:
8655         kfree(rt_rq);
8656 err:
8657         return 0;
8658 }
8659 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8660 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8661 {
8662 }
8663
8664 static inline
8665 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8666 {
8667         return 1;
8668 }
8669 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8670
8671 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8672 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8673 {
8674         free_fair_sched_group(tg);
8675         free_rt_sched_group(tg);
8676         autogroup_free(tg);
8677         kfree(tg);
8678 }
8679
8680 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8681 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8682 {
8683         struct task_group *tg;
8684         unsigned long flags;
8685
8686         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8687         if (!tg)
8688                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8689
8690         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8691                 goto err;
8692
8693         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8694                 goto err;
8695
8696         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8697         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8698
8699         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8700
8701         tg->parent = parent;
8702         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8703         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8704         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8705
8706         return tg;
8707
8708 err:
8709         free_sched_group(tg);
8710         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8711 }
8712
8713 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8714 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8715 {
8716         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8717         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8718 }
8719
8720 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8721 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8722 {
8723         unsigned long flags;
8724         int i;
8725
8726         /* end participation in shares distribution */
8727         for_each_possible_cpu(i)
8728                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8729
8730         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8731         list_del_rcu(&tg->list);
8732         list_del_rcu(&tg->siblings);
8733         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8734
8735         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8736         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8737 }
8738
8739 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8740  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8741  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8742  *      reflect its new group.
8743  */
8744 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8745 {
8746         int on_rq, running;
8747         unsigned long flags;
8748         struct rq *rq;
8749
8750         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8751
8752         running = task_current(rq, tsk);
8753         on_rq = tsk->on_rq;
8754
8755         if (on_rq)
8756                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8757         if (unlikely(running))
8758                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8759
8760 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8761         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8762                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8763         else
8764 #endif
8765                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8766
8767         if (unlikely(running))
8768                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8769         if (on_rq)
8770                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8771
8772         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8773 }
8774 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8775
8776 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8777 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8778
8779 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8780 {
8781         int i;
8782         unsigned long flags;
8783
8784         /*
8785          * We can't change the weight of the root cgroup.
8786          */
8787         if (!tg->se[0])
8788                 return -EINVAL;
8789
8790         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
8791
8792         mutex_lock(&shares_mutex);
8793         if (tg->shares == shares)
8794                 goto done;
8795
8796         tg->shares = shares;
8797         for_each_possible_cpu(i) {
8798                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
8799                 struct sched_entity *se;
8800
8801                 se = tg->se[i];
8802                 /* Propagate contribution to hierarchy */
8803                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8804                 for_each_sched_entity(se)
8805                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
8806                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8807         }
8808
8809 done:
8810         mutex_unlock(&shares_mutex);
8811         return 0;
8812 }
8813
8814 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8815 {
8816         return tg->shares;
8817 }
8818 #endif
8819
8820 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
8821 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8822 {
8823         if (runtime == RUNTIME_INF)
8824                 return 1ULL << 20;
8825
8826         return div64_u64(runtime << 20, period);
8827 }
8828 #endif
8829
8830 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8831 /*
8832  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8833  */
8834 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8835
8836 /* Must be called with tasklist_lock held */
8837 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8838 {
8839         struct task_struct *g, *p;
8840
8841         do_each_thread(g, p) {
8842                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8843                         return 1;
8844         } while_each_thread(g, p);
8845
8846         return 0;
8847 }
8848
8849 struct rt_schedulable_data {
8850         struct task_group *tg;
8851         u64 rt_period;
8852         u64 rt_runtime;
8853 };
8854
8855 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8856 {
8857         struct rt_schedulable_data *d = data;
8858         struct task_group *child;
8859         unsigned long total, sum = 0;
8860         u64 period, runtime;
8861
8862         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8863         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8864
8865         if (tg == d->tg) {
8866                 period = d->rt_period;
8867                 runtime = d->rt_runtime;
8868         }
8869
8870         /*
8871          * Cannot have more runtime than the period.
8872          */
8873         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8874                 return -EINVAL;
8875
8876         /*
8877          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8878          */
8879         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8880                 return -EBUSY;
8881
8882         total = to_ratio(period, runtime);
8883
8884         /*
8885          * Nobody can have more than the global setting allows.
8886          */
8887         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8888                 return -EINVAL;
8889
8890         /*
8891          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8892          */
8893         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8894                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8895                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8896
8897                 if (child == d->tg) {
8898                         period = d->rt_period;
8899                         runtime = d->rt_runtime;
8900                 }
8901
8902                 sum += to_ratio(period, runtime);
8903         }
8904
8905         if (sum > total)
8906                 return -EINVAL;
8907
8908         return 0;
8909 }
8910
8911 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8912 {
8913         int ret;
8914
8915         struct rt_schedulable_data data = {
8916                 .tg = tg,
8917                 .rt_period = period,
8918                 .rt_runtime = runtime,
8919         };
8920
8921         rcu_read_lock();
8922         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8923         rcu_read_unlock();
8924
8925         return ret;
8926 }
8927
8928 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8929                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8930 {
8931         int i, err = 0;
8932
8933         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8934         read_lock(&tasklist_lock);
8935         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8936         if (err)
8937                 goto unlock;
8938
8939         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8940         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8941         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8942
8943         for_each_possible_cpu(i) {
8944                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8945
8946                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8947                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8948                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8949         }
8950         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8951 unlock:
8952         read_unlock(&tasklist_lock);
8953         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8954
8955         return err;
8956 }
8957
8958 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8959 {
8960         u64 rt_runtime, rt_period;
8961
8962         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8963         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8964         if (rt_runtime_us < 0)
8965                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8966
8967         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8968 }
8969
8970 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8971 {
8972         u64 rt_runtime_us;
8973
8974         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8975                 return -1;
8976
8977         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8978         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8979         return rt_runtime_us;
8980 }
8981
8982 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8983 {
8984         u64 rt_runtime, rt_period;
8985
8986         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8987         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8988
8989         if (rt_period == 0)
8990                 return -EINVAL;
8991
8992         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8993 }
8994
8995 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8996 {
8997         u64 rt_period_us;
8998
8999         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9000         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9001         return rt_period_us;
9002 }
9003
9004 static int sched_rt_global_constraints(void)
9005 {
9006         u64 runtime, period;
9007         int ret = 0;
9008
9009         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9010                 return -EINVAL;
9011
9012         runtime = global_rt_runtime();
9013         period = global_rt_period();
9014
9015         /*
9016          * Sanity check on the sysctl variables.
9017          */
9018         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9019                 return -EINVAL;
9020
9021         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9022         read_lock(&tasklist_lock);
9023         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9024         read_unlock(&tasklist_lock);
9025         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9026
9027         return ret;
9028 }
9029
9030 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9031 {
9032         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9033         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9034                 return 0;
9035
9036         return 1;
9037 }
9038
9039 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9040 static int sched_rt_global_constraints(void)
9041 {
9042         unsigned long flags;
9043         int i;
9044
9045         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9046                 return -EINVAL;
9047
9048         /*
9049          * There's always some RT tasks in the root group
9050          * -- migration, kstopmachine etc..
9051          */
9052         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
9053                 return -EBUSY;
9054
9055         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9056         for_each_possible_cpu(i) {
9057                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9058
9059                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9060                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9061                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9062         }
9063         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9064
9065         return 0;
9066 }
9067 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9068
9069 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9070                 void __user *buffer, size_t *lenp,
9071                 loff_t *ppos)
9072 {
9073         int ret;
9074         int old_period, old_runtime;
9075         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9076
9077         mutex_lock(&mutex);
9078         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9079         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9080
9081         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9082
9083         if (!ret && write) {
9084                 ret = sched_rt_global_constraints();
9085                 if (ret) {
9086                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9087                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9088                 } else {
9089                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9090                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9091                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9092                 }
9093         }
9094         mutex_unlock(&mutex);
9095
9096         return ret;
9097 }
9098
9099 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9100
9101 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9102 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9103 {
9104         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9105                             struct task_group, css);
9106 }
9107
9108 static struct cgroup_subsys_state *
9109 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9110 {
9111         struct task_group *tg, *parent;
9112
9113         if (!cgrp->parent) {
9114                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9115                 return &root_task_group.css;
9116         }
9117
9118         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9119         tg = sched_create_group(parent);
9120         if (IS_ERR(tg))
9121                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9122
9123         return &tg->css;
9124 }
9125
9126 static void
9127 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9128 {
9129         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9130
9131         sched_destroy_group(tg);
9132 }
9133
9134 static int
9135 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9136 {
9137 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9138         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9139                 return -EINVAL;
9140 #else
9141         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9142         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9143                 return -EINVAL;
9144 #endif
9145         return 0;
9146 }
9147
9148 static void
9149 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9150 {
9151         sched_move_task(tsk);
9152 }
9153
9154 static void
9155 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9156                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
9157 {
9158         /*
9159          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9160          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9161          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9162          */
9163         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9164                 return;
9165
9166         sched_move_task(task);
9167 }
9168
9169 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9170 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9171                                 u64 shareval)
9172 {
9173         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
9174 }
9175
9176 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9177 {
9178         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9179
9180         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
9181 }
9182
9183 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9184 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
9185
9186 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
9187 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
9188
9189 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
9190
9191 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9192 {
9193         int i, ret = 0, runtime_enabled;
9194         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9195
9196         if (tg == &root_task_group)
9197                 return -EINVAL;
9198
9199         /*
9200          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
9201          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
9202          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
9203          */
9204         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
9205                 return -EINVAL;
9206
9207         /*
9208          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
9209          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
9210          * feasibility.
9211          */
9212         if (period > max_cfs_quota_period)
9213                 return -EINVAL;
9214
9215         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
9216         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
9217         if (ret)
9218                 goto out_unlock;
9219
9220         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
9221         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9222         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9223         cfs_b->quota = quota;
9224
9225         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9226         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
9227         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
9228                 /* force a reprogram */
9229                 cfs_b->timer_active = 0;
9230                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9231         }
9232         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9233
9234         for_each_possible_cpu(i) {
9235                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9236                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
9237
9238                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
9239                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9240                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9241
9242                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
9243                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9244                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
9245         }
9246 out_unlock:
9247         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9248
9249         return ret;
9250 }
9251
9252 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9253 {
9254         u64 quota, period;
9255
9256         period = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9257         if (cfs_quota_us < 0)
9258                 quota = RUNTIME_INF;
9259         else
9260                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9261
9262         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9263 }
9264
9265 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9266 {
9267         u64 quota_us;
9268
9269         if (tg_cfs_bandwidth(tg)->quota == RUNTIME_INF)
9270                 return -1;
9271
9272         quota_us = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9273         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9274
9275         return quota_us;
9276 }
9277
9278 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9279 {
9280         u64 quota, period;
9281
9282         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9283         quota = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9284
9285         if (period <= 0)
9286                 return -EINVAL;
9287
9288         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9289 }
9290
9291 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9292 {
9293         u64 cfs_period_us;
9294
9295         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9296         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9297
9298         return cfs_period_us;
9299 }
9300
9301 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9302 {
9303         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
9304 }
9305
9306 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9307                                 s64 cfs_quota_us)
9308 {
9309         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
9310 }
9311
9312 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9313 {
9314         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
9315 }
9316
9317 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9318                                 u64 cfs_period_us)
9319 {
9320         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
9321 }
9322
9323 struct cfs_schedulable_data {
9324         struct task_group *tg;
9325         u64 period, quota;
9326 };
9327
9328 /*
9329  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9330  * note: units are usecs
9331  */
9332 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9333                                struct cfs_schedulable_data *d)
9334 {
9335         u64 quota, period;
9336
9337         if (tg == d->tg) {
9338                 period = d->period;
9339                 quota = d->quota;
9340         } else {
9341                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9342                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9343         }
9344
9345         /* note: these should typically be equivalent */
9346         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9347                 return RUNTIME_INF;
9348
9349         return to_ratio(period, quota);
9350 }
9351
9352 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9353 {
9354         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9355         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9356         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9357
9358         if (!tg->parent) {
9359                 quota = RUNTIME_INF;
9360         } else {
9361                 struct cfs_bandwidth *parent_b = tg_cfs_bandwidth(tg->parent);
9362
9363                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9364                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
9365
9366                 /*
9367                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
9368                  * limit is set
9369                  */
9370                 if (quota == RUNTIME_INF)
9371                         quota = parent_quota;
9372                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9373                         return -EINVAL;
9374         }
9375         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
9376
9377         return 0;
9378 }
9379
9380 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9381 {
9382         int ret;
9383         struct cfs_schedulable_data data = {
9384                 .tg = tg,
9385                 .period = period,
9386                 .quota = quota,
9387         };
9388
9389         if (quota != RUNTIME_INF) {
9390                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9391                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9392         }
9393
9394         rcu_read_lock();
9395         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9396         rcu_read_unlock();
9397
9398         return ret;
9399 }
9400 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9401 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9402
9403 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9404 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9405                                 s64 val)
9406 {
9407         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9408 }
9409
9410 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9411 {
9412         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9413 }
9414
9415 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9416                 u64 rt_period_us)
9417 {
9418         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9419 }
9420
9421 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9422 {
9423         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9424 }
9425 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9426
9427 static struct cftype cpu_files[] = {
9428 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9429         {
9430                 .name = "shares",
9431                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9432                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9433         },
9434 #endif
9435 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9436         {
9437                 .name = "cfs_quota_us",
9438                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9439                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9440         },
9441         {
9442                 .name = "cfs_period_us",
9443                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9444                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9445         },
9446 #endif
9447 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9448         {
9449                 .name = "rt_runtime_us",
9450                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9451                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9452         },
9453         {
9454                 .name = "rt_period_us",
9455                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9456                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9457         },
9458 #endif
9459 };
9460
9461 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9462 {
9463         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9464 }
9465
9466 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9467         .name           = "cpu",
9468         .create         = cpu_cgroup_create,
9469         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9470         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
9471         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
9472         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9473         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9474         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9475         .early_init     = 1,
9476 };
9477
9478 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9479
9480 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9481
9482 /*
9483  * CPU accounting code for task groups.
9484  *
9485  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9486  * (balbir@in.ibm.com).
9487  */
9488
9489 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9490 struct cpuacct {
9491         struct cgroup_subsys_state css;
9492         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9493         u64 __percpu *cpuusage;
9494         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9495         struct cpuacct *parent;
9496 };
9497
9498 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9499
9500 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9501 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9502 {
9503         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9504                             struct cpuacct, css);
9505 }
9506
9507 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9508 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9509 {
9510         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9511                             struct cpuacct, css);
9512 }
9513
9514 /* create a new cpu accounting group */
9515 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9516         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9517 {
9518         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9519         int i;
9520
9521         if (!ca)
9522                 goto out;
9523
9524         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9525         if (!ca->cpuusage)
9526                 goto out_free_ca;
9527
9528         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9529                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9530                         goto out_free_counters;
9531
9532         if (cgrp->parent)
9533                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9534
9535         return &ca->css;
9536
9537 out_free_counters:
9538         while (--i >= 0)
9539                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9540         free_percpu(ca->cpuusage);
9541 out_free_ca:
9542         kfree(ca);
9543 out:
9544         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9545 }
9546
9547 /* destroy an existing cpu accounting group */
9548 static void
9549 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9550 {
9551         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9552         int i;
9553
9554         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9555                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9556         free_percpu(ca->cpuusage);
9557         kfree(ca);
9558 }
9559
9560 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9561 {
9562         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9563         u64 data;
9564
9565 #ifndef CONFIG_64BIT
9566         /*
9567          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9568          */
9569         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9570         data = *cpuusage;
9571         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9572 #else
9573         data = *cpuusage;
9574 #endif
9575
9576         return data;
9577 }
9578
9579 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9580 {
9581         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9582
9583 #ifndef CONFIG_64BIT
9584         /*
9585          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9586          */
9587         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9588         *cpuusage = val;
9589         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9590 #else
9591         *cpuusage = val;
9592 #endif
9593 }
9594
9595 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9596 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9597 {
9598         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9599         u64 totalcpuusage = 0;
9600         int i;
9601
9602         for_each_present_cpu(i)
9603                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9604
9605         return totalcpuusage;
9606 }
9607
9608 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9609                                                                 u64 reset)
9610 {
9611         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9612         int err = 0;
9613         int i;
9614
9615         if (reset) {
9616                 err = -EINVAL;
9617                 goto out;
9618         }
9619
9620         for_each_present_cpu(i)
9621                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9622
9623 out:
9624         return err;
9625 }
9626
9627 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9628                                    struct seq_file *m)
9629 {
9630         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9631         u64 percpu;
9632         int i;
9633
9634         for_each_present_cpu(i) {
9635                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9636                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9637         }
9638         seq_printf(m, "\n");
9639         return 0;
9640 }
9641
9642 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9643         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9644         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9645 };
9646
9647 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9648                 struct cgroup_map_cb *cb)
9649 {
9650         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9651         int i;
9652
9653         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9654                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9655                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9656                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9657         }
9658         return 0;
9659 }
9660
9661 static struct cftype files[] = {
9662         {
9663                 .name = "usage",
9664                 .read_u64 = cpuusage_read,
9665                 .write_u64 = cpuusage_write,
9666         },
9667         {
9668                 .name = "usage_percpu",
9669                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9670         },
9671         {
9672                 .name = "stat",
9673                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9674         },
9675 };
9676
9677 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9678 {
9679         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9680 }
9681
9682 /*
9683  * charge this task's execution time to its accounting group.
9684  *
9685  * called with rq->lock held.
9686  */
9687 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9688 {
9689         struct cpuacct *ca;
9690         int cpu;
9691
9692         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9693                 return;
9694
9695         cpu = task_cpu(tsk);
9696
9697         rcu_read_lock();
9698
9699         ca = task_ca(tsk);
9700
9701         for (; ca; ca = ca->parent) {
9702                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9703                 *cpuusage += cputime;
9704         }
9705
9706         rcu_read_unlock();
9707 }
9708
9709 /*
9710  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9711  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9712  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9713  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9714  *
9715  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9716  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9717  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9718  */
9719 #ifdef CONFIG_SMP
9720 #define CPUACCT_BATCH   \
9721         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9722 #else
9723 #define CPUACCT_BATCH   0
9724 #endif
9725
9726 /*
9727  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9728  */
9729 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9730                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9731 {
9732         struct cpuacct *ca;
9733         int batch = CPUACCT_BATCH;
9734
9735         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9736                 return;
9737
9738         rcu_read_lock();
9739         ca = task_ca(tsk);
9740
9741         do {
9742                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9743                 ca = ca->parent;
9744         } while (ca);
9745         rcu_read_unlock();
9746 }
9747
9748 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9749         .name = "cpuacct",
9750         .create = cpuacct_create,
9751         .destroy = cpuacct_destroy,
9752         .populate = cpuacct_populate,
9753         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9754 };
9755 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */