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