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