sched: Add missing rcu_dereference() around ->real_parent usage
[linux-flexiantxendom0-3.2.10.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
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
78 #include <asm/paravirt.h>
79 #endif
80
81 #include "sched.h"
82 #include "../workqueue_sched.h"
83
84 #define CREATE_TRACE_POINTS
85 #include <trace/events/sched.h>
86
87 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
88 {
89         unsigned long delta;
90         ktime_t soft, hard, now;
91
92         for (;;) {
93                 if (hrtimer_active(period_timer))
94                         break;
95
96                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
97                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
98
99                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
100                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
101                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
102                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
103                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
104         }
105 }
106
107 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
108 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
109
110 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
111
112 void update_rq_clock(struct rq *rq)
113 {
114         s64 delta;
115
116         if (rq->skip_clock_update > 0)
117                 return;
118
119         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
120         rq->clock += delta;
121         update_rq_clock_task(rq, delta);
122 }
123
124 /*
125  * Debugging: various feature bits
126  */
127
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
130
131 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
132 #include "features.h"
133         0;
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
138 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
139         #name ,
140
141 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
142 #include "features.h"
143         NULL
144 };
145
146 #undef SCHED_FEAT
147
148 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
149 {
150         int i;
151
152         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
153                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
154                         seq_puts(m, "NO_");
155                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
156         }
157         seq_puts(m, "\n");
158
159         return 0;
160 }
161
162 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
163
164 #define jump_label_key__true  jump_label_key_enabled
165 #define jump_label_key__false jump_label_key_disabled
166
167 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
168         jump_label_key__##enabled ,
169
170 struct jump_label_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
171 #include "features.h"
172 };
173
174 #undef SCHED_FEAT
175
176 static void sched_feat_disable(int i)
177 {
178         if (jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
179                 jump_label_dec(&sched_feat_keys[i]);
180 }
181
182 static void sched_feat_enable(int i)
183 {
184         if (!jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
185                 jump_label_inc(&sched_feat_keys[i]);
186 }
187 #else
188 static void sched_feat_disable(int i) { };
189 static void sched_feat_enable(int i) { };
190 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
191
192 static ssize_t
193 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
194                 size_t cnt, loff_t *ppos)
195 {
196         char buf[64];
197         char *cmp;
198         int neg = 0;
199         int i;
200
201         if (cnt > 63)
202                 cnt = 63;
203
204         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
205                 return -EFAULT;
206
207         buf[cnt] = 0;
208         cmp = strstrip(buf);
209
210         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
211                 neg = 1;
212                 cmp += 3;
213         }
214
215         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
216                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
217                         if (neg) {
218                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
219                                 sched_feat_disable(i);
220                         } else {
221                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
222                                 sched_feat_enable(i);
223                         }
224                         break;
225                 }
226         }
227
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287
288
289 /*
290  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
291  */
292 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
293         __acquires(rq->lock)
294 {
295         struct rq *rq;
296
297         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
298
299         for (;;) {
300                 rq = task_rq(p);
301                 raw_spin_lock(&rq->lock);
302                 if (likely(rq == task_rq(p)))
303                         return rq;
304                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
305         }
306 }
307
308 /*
309  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
310  */
311 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
312         __acquires(p->pi_lock)
313         __acquires(rq->lock)
314 {
315         struct rq *rq;
316
317         for (;;) {
318                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
319                 rq = task_rq(p);
320                 raw_spin_lock(&rq->lock);
321                 if (likely(rq == task_rq(p)))
322                         return rq;
323                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
324                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
325         }
326 }
327
328 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
329         __releases(rq->lock)
330 {
331         raw_spin_unlock(&rq->lock);
332 }
333
334 static inline void
335 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
336         __releases(rq->lock)
337         __releases(p->pi_lock)
338 {
339         raw_spin_unlock(&rq->lock);
340         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
341 }
342
343 /*
344  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
345  */
346 static struct rq *this_rq_lock(void)
347         __acquires(rq->lock)
348 {
349         struct rq *rq;
350
351         local_irq_disable();
352         rq = this_rq();
353         raw_spin_lock(&rq->lock);
354
355         return rq;
356 }
357
358 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
359 /*
360  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
361  *
362  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
363  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
364  * reschedule event.
365  *
366  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
367  * rq->lock.
368  */
369
370 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
371 {
372         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
373                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
374 }
375
376 /*
377  * High-resolution timer tick.
378  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
379  */
380 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
381 {
382         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
383
384         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
385
386         raw_spin_lock(&rq->lock);
387         update_rq_clock(rq);
388         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
389         raw_spin_unlock(&rq->lock);
390
391         return HRTIMER_NORESTART;
392 }
393
394 #ifdef CONFIG_SMP
395 /*
396  * called from hardirq (IPI) context
397  */
398 static void __hrtick_start(void *arg)
399 {
400         struct rq *rq = arg;
401
402         raw_spin_lock(&rq->lock);
403         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
404         rq->hrtick_csd_pending = 0;
405         raw_spin_unlock(&rq->lock);
406 }
407
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
416         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
417
418         hrtimer_set_expires(timer, time);
419
420         if (rq == this_rq()) {
421                 hrtimer_restart(timer);
422         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
423                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
424                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
425         }
426 }
427
428 static int
429 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
430 {
431         int cpu = (int)(long)hcpu;
432
433         switch (action) {
434         case CPU_UP_CANCELED:
435         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
436         case CPU_DOWN_PREPARE:
437         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
438         case CPU_DEAD:
439         case CPU_DEAD_FROZEN:
440                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
441                 return NOTIFY_OK;
442         }
443
444         return NOTIFY_DONE;
445 }
446
447 static __init void init_hrtick(void)
448 {
449         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
450 }
451 #else
452 /*
453  * Called to set the hrtick timer state.
454  *
455  * called with rq->lock held and irqs disabled
456  */
457 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
458 {
459         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
460                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
461 }
462
463 static inline void init_hrtick(void)
464 {
465 }
466 #endif /* CONFIG_SMP */
467
468 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
469 {
470 #ifdef CONFIG_SMP
471         rq->hrtick_csd_pending = 0;
472
473         rq->hrtick_csd.flags = 0;
474         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
475         rq->hrtick_csd.info = rq;
476 #endif
477
478         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
479         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
480 }
481 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
482 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
483 {
484 }
485
486 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
487 {
488 }
489
490 static inline void init_hrtick(void)
491 {
492 }
493 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
494
495 /*
496  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
497  *
498  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
499  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
500  * the target CPU.
501  */
502 #ifdef CONFIG_SMP
503
504 #ifndef tsk_is_polling
505 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
506 #endif
507
508 void resched_task(struct task_struct *p)
509 {
510         int cpu;
511
512         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
513
514         if (test_tsk_need_resched(p))
515                 return;
516
517         set_tsk_need_resched(p);
518
519         cpu = task_cpu(p);
520         if (cpu == smp_processor_id())
521                 return;
522
523         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
524         smp_mb();
525         if (!tsk_is_polling(p))
526                 smp_send_reschedule(cpu);
527 }
528
529 void resched_cpu(int cpu)
530 {
531         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
532         unsigned long flags;
533
534         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
535                 return;
536         resched_task(cpu_curr(cpu));
537         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
538 }
539
540 #ifdef CONFIG_NO_HZ
541 /*
542  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
543  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
544  *
545  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
546  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
547  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
548  */
549 int get_nohz_timer_target(void)
550 {
551         int cpu = smp_processor_id();
552         int i;
553         struct sched_domain *sd;
554
555         rcu_read_lock();
556         for_each_domain(cpu, sd) {
557                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
558                         if (!idle_cpu(i)) {
559                                 cpu = i;
560                                 goto unlock;
561                         }
562                 }
563         }
564 unlock:
565         rcu_read_unlock();
566         return cpu;
567 }
568 /*
569  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
570  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
571  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
572  * idle system the next event might even be infinite time into the
573  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
574  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
575  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
576  * wheel for the next timer event.
577  */
578 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
579 {
580         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
581
582         if (cpu == smp_processor_id())
583                 return;
584
585         /*
586          * This is safe, as this function is called with the timer
587          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
588          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
589          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
590          * timer into account automatically.
591          */
592         if (rq->curr != rq->idle)
593                 return;
594
595         /*
596          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
597          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
598          * idle task through an additional NOOP schedule()
599          */
600         set_tsk_need_resched(rq->idle);
601
602         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
603         smp_mb();
604         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
605                 smp_send_reschedule(cpu);
606 }
607
608 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
609 {
610         int cpu = smp_processor_id();
611         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
612 }
613
614 #else /* CONFIG_NO_HZ */
615
616 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
617 {
618         return false;
619 }
620
621 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
622
623 void sched_avg_update(struct rq *rq)
624 {
625         s64 period = sched_avg_period();
626
627         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
628                 /*
629                  * Inline assembly required to prevent the compiler
630                  * optimising this loop into a divmod call.
631                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
632                  */
633                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
634                 rq->age_stamp += period;
635                 rq->rt_avg /= 2;
636         }
637 }
638
639 #else /* !CONFIG_SMP */
640 void resched_task(struct task_struct *p)
641 {
642         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
643         set_tsk_need_resched(p);
644 }
645 #endif /* CONFIG_SMP */
646
647 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
648                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
649 /*
650  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
651  * node and @up when leaving it for the final time.
652  *
653  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
654  */
655 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
656                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
657 {
658         struct task_group *parent, *child;
659         int ret;
660
661         parent = from;
662
663 down:
664         ret = (*down)(parent, data);
665         if (ret)
666                 goto out;
667         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
668                 parent = child;
669                 goto down;
670
671 up:
672                 continue;
673         }
674         ret = (*up)(parent, data);
675         if (ret || parent == from)
676                 goto out;
677
678         child = parent;
679         parent = parent->parent;
680         if (parent)
681                 goto up;
682 out:
683         return ret;
684 }
685
686 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
687 {
688         return 0;
689 }
690 #endif
691
692 void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
693
694 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
695 {
696         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
697         struct load_weight *load = &p->se.load;
698
699         /*
700          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
701          */
702         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
703                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
704                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
705                 return;
706         }
707
708         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
709         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
710 }
711
712 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
713 {
714         update_rq_clock(rq);
715         sched_info_queued(p);
716         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
717 }
718
719 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
720 {
721         update_rq_clock(rq);
722         sched_info_dequeued(p);
723         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
724 }
725
726 /*
727  * activate_task - move a task to the runqueue.
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 /*
738  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
739  */
740 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
741 {
742         if (task_contributes_to_load(p))
743                 rq->nr_uninterruptible++;
744
745         dequeue_task(rq, p, flags);
746 }
747
748 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
749
750 /*
751  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
752  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
753  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
754  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
755  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
756  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
757  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
758  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
759  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
760  */
761 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
762 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
763
764 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
765 static int sched_clock_irqtime;
766
767 void enable_sched_clock_irqtime(void)
768 {
769         sched_clock_irqtime = 1;
770 }
771
772 void disable_sched_clock_irqtime(void)
773 {
774         sched_clock_irqtime = 0;
775 }
776
777 #ifndef CONFIG_64BIT
778 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
779
780 static inline void irq_time_write_begin(void)
781 {
782         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
783         smp_wmb();
784 }
785
786 static inline void irq_time_write_end(void)
787 {
788         smp_wmb();
789         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
790 }
791
792 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
793 {
794         u64 irq_time;
795         unsigned seq;
796
797         do {
798                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
799                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
800                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
801         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
802
803         return irq_time;
804 }
805 #else /* CONFIG_64BIT */
806 static inline void irq_time_write_begin(void)
807 {
808 }
809
810 static inline void irq_time_write_end(void)
811 {
812 }
813
814 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
815 {
816         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
817 }
818 #endif /* CONFIG_64BIT */
819
820 /*
821  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
822  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
823  */
824 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
825 {
826         unsigned long flags;
827         s64 delta;
828         int cpu;
829
830         if (!sched_clock_irqtime)
831                 return;
832
833         local_irq_save(flags);
834
835         cpu = smp_processor_id();
836         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
837         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
838
839         irq_time_write_begin();
840         /*
841          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
842          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
843          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
844          * that do not consume any time, but still wants to run.
845          */
846         if (hardirq_count())
847                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
848         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
849                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
850
851         irq_time_write_end();
852         local_irq_restore(flags);
853 }
854 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
855
856 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
857
858 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
859 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
860 {
861         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
862                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
863
864         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
865 }
866 #endif
867
868 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
869 {
870 /*
871  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
872  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
873  */
874 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
875         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
876 #endif
877 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
878         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
879
880         /*
881          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
882          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
883          * {soft,}irq region.
884          *
885          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
886          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
887          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
888          * monotonic.
889          *
890          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
891          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
892          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
893          * atomic ops.
894          */
895         if (irq_delta > delta)
896                 irq_delta = delta;
897
898         rq->prev_irq_time += irq_delta;
899         delta -= irq_delta;
900 #endif
901 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
902         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
903                 u64 st;
904
905                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
906                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
907
908                 if (unlikely(steal > delta))
909                         steal = delta;
910
911                 st = steal_ticks(steal);
912                 steal = st * TICK_NSEC;
913
914                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
915
916                 delta -= steal;
917         }
918 #endif
919
920         rq->clock_task += delta;
921
922 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
923         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
924                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
925 #endif
926 }
927
928 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
929 static int irqtime_account_hi_update(void)
930 {
931         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
932         unsigned long flags;
933         u64 latest_ns;
934         int ret = 0;
935
936         local_irq_save(flags);
937         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
938         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat[CPUTIME_IRQ]))
939                 ret = 1;
940         local_irq_restore(flags);
941         return ret;
942 }
943
944 static int irqtime_account_si_update(void)
945 {
946         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
947         unsigned long flags;
948         u64 latest_ns;
949         int ret = 0;
950
951         local_irq_save(flags);
952         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
953         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ]))
954                 ret = 1;
955         local_irq_restore(flags);
956         return ret;
957 }
958
959 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
960
961 #define sched_clock_irqtime     (0)
962
963 #endif
964
965 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
966 {
967         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
968         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
969
970         if (stop) {
971                 /*
972                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
973                  * userspace knows about and won't get confused about.
974                  *
975                  * Also, it will make PI more or less work without too
976                  * much confusion -- but then, stop work should not
977                  * rely on PI working anyway.
978                  */
979                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
980
981                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
982         }
983
984         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
985
986         if (old_stop) {
987                 /*
988                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
989                  * it can die in pieces.
990                  */
991                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
992         }
993 }
994
995 /*
996  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
997  */
998 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
999 {
1000         return p->static_prio;
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1005  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1006  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1007  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1008  * estimator recalculates.
1009  */
1010 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1011 {
1012         int prio;
1013
1014         if (task_has_rt_policy(p))
1015                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1016         else
1017                 prio = __normal_prio(p);
1018         return prio;
1019 }
1020
1021 /*
1022  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1023  * taken into account by the scheduler. This value might
1024  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1025  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1026  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1027  */
1028 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1029 {
1030         p->normal_prio = normal_prio(p);
1031         /*
1032          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1033          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1034          * to the normal priority:
1035          */
1036         if (!rt_prio(p->prio))
1037                 return p->normal_prio;
1038         return p->prio;
1039 }
1040
1041 /**
1042  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1043  * @p: the task in question.
1044  */
1045 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1046 {
1047         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1048 }
1049
1050 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1051                                        const struct sched_class *prev_class,
1052                                        int oldprio)
1053 {
1054         if (prev_class != p->sched_class) {
1055                 if (prev_class->switched_from)
1056                         prev_class->switched_from(rq, p);
1057                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1058         } else if (oldprio != p->prio)
1059                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1060 }
1061
1062 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1063 {
1064         const struct sched_class *class;
1065
1066         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1067                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1068         } else {
1069                 for_each_class(class) {
1070                         if (class == rq->curr->sched_class)
1071                                 break;
1072                         if (class == p->sched_class) {
1073                                 resched_task(rq->curr);
1074                                 break;
1075                         }
1076                 }
1077         }
1078
1079         /*
1080          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1081          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1082          */
1083         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1084                 rq->skip_clock_update = 1;
1085 }
1086
1087 #ifdef CONFIG_SMP
1088 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1089 {
1090 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1091         /*
1092          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1093          * ttwu() will sort out the placement.
1094          */
1095         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1096                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1097
1098 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1099         /*
1100          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1101          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1102          *
1103          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1104          * see set_task_rq().
1105          *
1106          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1107          * task_rq_lock().
1108          */
1109         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1110                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1111 #endif
1112 #endif
1113
1114         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1115
1116         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1117                 p->se.nr_migrations++;
1118                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1119         }
1120
1121         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1122 }
1123
1124 struct migration_arg {
1125         struct task_struct *task;
1126         int dest_cpu;
1127 };
1128
1129 static int migration_cpu_stop(void *data);
1130
1131 /*
1132  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1133  *
1134  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1135  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1136  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1137  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1138  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1139  * @p has remained unscheduled the whole time.
1140  *
1141  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1142  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1143  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1144  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1145  * waiting to become inactive.
1146  */
1147 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1148 {
1149         unsigned long flags;
1150         int running, on_rq;
1151         unsigned long ncsw;
1152         struct rq *rq;
1153
1154         for (;;) {
1155                 /*
1156                  * We do the initial early heuristics without holding
1157                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1158                  * the runqueue lock when things look like they will
1159                  * work out!
1160                  */
1161                 rq = task_rq(p);
1162
1163                 /*
1164                  * If the task is actively running on another CPU
1165                  * still, just relax and busy-wait without holding
1166                  * any locks.
1167                  *
1168                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1169                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1170                  * But we don't care, since "task_running()" will
1171                  * return false if the runqueue has changed and p
1172                  * is actually now running somewhere else!
1173                  */
1174                 while (task_running(rq, p)) {
1175                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1176                                 return 0;
1177                         cpu_relax();
1178                 }
1179
1180                 /*
1181                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1182                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1183                  * just go back and repeat.
1184                  */
1185                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1186                 trace_sched_wait_task(p);
1187                 running = task_running(rq, p);
1188                 on_rq = p->on_rq;
1189                 ncsw = 0;
1190                 if (!match_state || p->state == match_state)
1191                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1192                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1193
1194                 /*
1195                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1196                  */
1197                 if (unlikely(!ncsw))
1198                         break;
1199
1200                 /*
1201                  * Was it really running after all now that we
1202                  * checked with the proper locks actually held?
1203                  *
1204                  * Oops. Go back and try again..
1205                  */
1206                 if (unlikely(running)) {
1207                         cpu_relax();
1208                         continue;
1209                 }
1210
1211                 /*
1212                  * It's not enough that it's not actively running,
1213                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1214                  * preempted!
1215                  *
1216                  * So if it was still runnable (but just not actively
1217                  * running right now), it's preempted, and we should
1218                  * yield - it could be a while.
1219                  */
1220                 if (unlikely(on_rq)) {
1221                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1222
1223                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1224                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1225                         continue;
1226                 }
1227
1228                 /*
1229                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1230                  * runnable, which means that it will never become
1231                  * running in the future either. We're all done!
1232                  */
1233                 break;
1234         }
1235
1236         return ncsw;
1237 }
1238
1239 /***
1240  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1241  * @p: the to-be-kicked thread
1242  *
1243  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1244  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1245  *
1246  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1247  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1248  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1249  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1250  * achieved as well.
1251  */
1252 void kick_process(struct task_struct *p)
1253 {
1254         int cpu;
1255
1256         preempt_disable();
1257         cpu = task_cpu(p);
1258         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1259                 smp_send_reschedule(cpu);
1260         preempt_enable();
1261 }
1262 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1263 #endif /* CONFIG_SMP */
1264
1265 #ifdef CONFIG_SMP
1266 /*
1267  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1268  */
1269 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1270 {
1271         int dest_cpu;
1272         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1273
1274         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1275         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
1276                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1277                         return dest_cpu;
1278
1279         /* Any allowed, online CPU? */
1280         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
1281         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
1282                 return dest_cpu;
1283
1284         /* No more Mr. Nice Guy. */
1285         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1286         /*
1287          * Don't tell them about moving exiting tasks or
1288          * kernel threads (both mm NULL), since they never
1289          * leave kernel.
1290          */
1291         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1292                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1293                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1294         }
1295
1296         return dest_cpu;
1297 }
1298
1299 /*
1300  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1301  */
1302 static inline
1303 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1304 {
1305         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1306
1307         /*
1308          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1309          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1310          * cpu.
1311          *
1312          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1313          *
1314          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1315          *   not worry about this generic constraint ]
1316          */
1317         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1318                      !cpu_online(cpu)))
1319                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1320
1321         return cpu;
1322 }
1323
1324 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1325 {
1326         s64 diff = sample - *avg;
1327         *avg += diff >> 3;
1328 }
1329 #endif
1330
1331 static void
1332 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1333 {
1334 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1335         struct rq *rq = this_rq();
1336
1337 #ifdef CONFIG_SMP
1338         int this_cpu = smp_processor_id();
1339
1340         if (cpu == this_cpu) {
1341                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1342                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1343         } else {
1344                 struct sched_domain *sd;
1345
1346                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1347                 rcu_read_lock();
1348                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1349                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1350                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1351                                 break;
1352                         }
1353                 }
1354                 rcu_read_unlock();
1355         }
1356
1357         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1358                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1359
1360 #endif /* CONFIG_SMP */
1361
1362         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1363         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1364
1365         if (wake_flags & WF_SYNC)
1366                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1367
1368 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1369 }
1370
1371 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1372 {
1373         activate_task(rq, p, en_flags);
1374         p->on_rq = 1;
1375
1376         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1377         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1378                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1379 }
1380
1381 /*
1382  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1383  */
1384 static void
1385 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1386 {
1387         trace_sched_wakeup(p, true);
1388         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1389
1390         p->state = TASK_RUNNING;
1391 #ifdef CONFIG_SMP
1392         if (p->sched_class->task_woken)
1393                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1394
1395         if (rq->idle_stamp) {
1396                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1397                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1398
1399                 if (delta > max)
1400                         rq->avg_idle = max;
1401                 else
1402                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1403                 rq->idle_stamp = 0;
1404         }
1405 #endif
1406 }
1407
1408 static void
1409 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1410 {
1411 #ifdef CONFIG_SMP
1412         if (p->sched_contributes_to_load)
1413                 rq->nr_uninterruptible--;
1414 #endif
1415
1416         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1417         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1418 }
1419
1420 /*
1421  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1422  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1423  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1424  * the task is still ->on_rq.
1425  */
1426 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1427 {
1428         struct rq *rq;
1429         int ret = 0;
1430
1431         rq = __task_rq_lock(p);
1432         if (p->on_rq) {
1433                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1434                 ret = 1;
1435         }
1436         __task_rq_unlock(rq);
1437
1438         return ret;
1439 }
1440
1441 #ifdef CONFIG_SMP
1442 static void sched_ttwu_pending(void)
1443 {
1444         struct rq *rq = this_rq();
1445         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1446         struct task_struct *p;
1447
1448         raw_spin_lock(&rq->lock);
1449
1450         while (llist) {
1451                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1452                 llist = llist_next(llist);
1453                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1454         }
1455
1456         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1457 }
1458
1459 void scheduler_ipi(void)
1460 {
1461         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1462                 return;
1463
1464         /*
1465          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1466          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1467          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1468          * we do call them.
1469          *
1470          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1471          * properly.
1472          *
1473          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1474          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1475          * somewhat pessimize the simple resched case.
1476          */
1477         irq_enter();
1478         sched_ttwu_pending();
1479
1480         /*
1481          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1482          */
1483         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1484                 this_rq()->idle_balance = 1;
1485                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1486         }
1487         irq_exit();
1488 }
1489
1490 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1491 {
1492         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1493                 smp_send_reschedule(cpu);
1494 }
1495
1496 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1497 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1498 {
1499         struct rq *rq;
1500         int ret = 0;
1501
1502         rq = __task_rq_lock(p);
1503         if (p->on_cpu) {
1504                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1505                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1506                 ret = 1;
1507         }
1508         __task_rq_unlock(rq);
1509
1510         return ret;
1511
1512 }
1513 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1514 #endif /* CONFIG_SMP */
1515
1516 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1517 {
1518         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1519
1520 #if defined(CONFIG_SMP)
1521         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
1522                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1523                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1524                 return;
1525         }
1526 #endif
1527
1528         raw_spin_lock(&rq->lock);
1529         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1530         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1531 }
1532
1533 /**
1534  * try_to_wake_up - wake up a thread
1535  * @p: the thread to be awakened
1536  * @state: the mask of task states that can be woken
1537  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1538  *
1539  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1540  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1541  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1542  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1543  * runnable without the overhead of this.
1544  *
1545  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1546  * or @state didn't match @p's state.
1547  */
1548 static int
1549 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1550 {
1551         unsigned long flags;
1552         int cpu, success = 0;
1553
1554         smp_wmb();
1555         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1556         if (!(p->state & state))
1557                 goto out;
1558
1559         success = 1; /* we're going to change ->state */
1560         cpu = task_cpu(p);
1561
1562         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1563                 goto stat;
1564
1565 #ifdef CONFIG_SMP
1566         /*
1567          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1568          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1569          */
1570         while (p->on_cpu) {
1571 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1572                 /*
1573                  * In case the architecture enables interrupts in
1574                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1575                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1576                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1577                  * remote wakeup.
1578                  */
1579                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1580                         goto stat;
1581 #else
1582                 cpu_relax();
1583 #endif
1584         }
1585         /*
1586          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1587          */
1588         smp_rmb();
1589
1590         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1591         p->state = TASK_WAKING;
1592
1593         if (p->sched_class->task_waking)
1594                 p->sched_class->task_waking(p);
1595
1596         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1597         if (task_cpu(p) != cpu) {
1598                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1599                 set_task_cpu(p, cpu);
1600         }
1601 #endif /* CONFIG_SMP */
1602
1603         ttwu_queue(p, cpu);
1604 stat:
1605         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1606 out:
1607         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1608
1609         return success;
1610 }
1611
1612 /**
1613  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1614  * @p: the thread to be awakened
1615  *
1616  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1617  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1618  * the current task.
1619  */
1620 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1621 {
1622         struct rq *rq = task_rq(p);
1623
1624         BUG_ON(rq != this_rq());
1625         BUG_ON(p == current);
1626         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1627
1628         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1629                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1630                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1631                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1632         }
1633
1634         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1635                 goto out;
1636
1637         if (!p->on_rq)
1638                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1639
1640         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1641         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1642 out:
1643         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1644 }
1645
1646 /**
1647  * wake_up_process - Wake up a specific process
1648  * @p: The process to be woken up.
1649  *
1650  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1651  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1652  * running.
1653  *
1654  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1655  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1656  */
1657 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1658 {
1659         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1660 }
1661 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1662
1663 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1664 {
1665         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1666 }
1667
1668 /*
1669  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1670  * p is forked by current.
1671  *
1672  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1673  */
1674 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1675 {
1676         p->on_rq                        = 0;
1677
1678         p->se.on_rq                     = 0;
1679         p->se.exec_start                = 0;
1680         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1681         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1682         p->se.nr_migrations             = 0;
1683         p->se.vruntime                  = 0;
1684         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1685
1686 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1687         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1688 #endif
1689
1690         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1691
1692 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1693         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1694 #endif
1695 }
1696
1697 /*
1698  * fork()/clone()-time setup:
1699  */
1700 void sched_fork(struct task_struct *p)
1701 {
1702         unsigned long flags;
1703         int cpu = get_cpu();
1704
1705         __sched_fork(p);
1706         /*
1707          * We mark the process as running here. This guarantees that
1708          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1709          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1710          */
1711         p->state = TASK_RUNNING;
1712
1713         /*
1714          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1715          */
1716         p->prio = current->normal_prio;
1717
1718         /*
1719          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1720          */
1721         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1722                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1723                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1724                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1725                         p->rt_priority = 0;
1726                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1727                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1728
1729                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1730                 set_load_weight(p);
1731
1732                 /*
1733                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1734                  * fulfilled its duty:
1735                  */
1736                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1737         }
1738
1739         if (!rt_prio(p->prio))
1740                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1741
1742         if (p->sched_class->task_fork)
1743                 p->sched_class->task_fork(p);
1744
1745         /*
1746          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1747          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1748          * is ran before sched_fork().
1749          *
1750          * Silence PROVE_RCU.
1751          */
1752         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1753         set_task_cpu(p, cpu);
1754         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1755
1756 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1757         if (likely(sched_info_on()))
1758                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1759 #endif
1760 #if defined(CONFIG_SMP)
1761         p->on_cpu = 0;
1762 #endif
1763 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1764         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1765         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1766 #endif
1767 #ifdef CONFIG_SMP
1768         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1769 #endif
1770
1771         put_cpu();
1772 }
1773
1774 /*
1775  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1776  *
1777  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1778  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1779  * on the runqueue and wakes it.
1780  */
1781 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1782 {
1783         unsigned long flags;
1784         struct rq *rq;
1785
1786         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1787 #ifdef CONFIG_SMP
1788         /*
1789          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1790          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1791          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1792          */
1793         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1794 #endif
1795
1796         rq = __task_rq_lock(p);
1797         activate_task(rq, p, 0);
1798         p->on_rq = 1;
1799         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1800         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1801 #ifdef CONFIG_SMP
1802         if (p->sched_class->task_woken)
1803                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1804 #endif
1805         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1806 }
1807
1808 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1809
1810 /**
1811  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1812  * @notifier: notifier struct to register
1813  */
1814 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1815 {
1816         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1817 }
1818 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1819
1820 /**
1821  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1822  * @notifier: notifier struct to unregister
1823  *
1824  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1825  */
1826 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1827 {
1828         hlist_del(&notifier->link);
1829 }
1830 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1831
1832 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1833 {
1834         struct preempt_notifier *notifier;
1835         struct hlist_node *node;
1836
1837         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1838                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1839 }
1840
1841 static void
1842 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1843                                  struct task_struct *next)
1844 {
1845         struct preempt_notifier *notifier;
1846         struct hlist_node *node;
1847
1848         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1849                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1850 }
1851
1852 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1853
1854 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1855 {
1856 }
1857
1858 static void
1859 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1860                                  struct task_struct *next)
1861 {
1862 }
1863
1864 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1865
1866 /**
1867  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1868  * @rq: the runqueue preparing to switch
1869  * @prev: the current task that is being switched out
1870  * @next: the task we are going to switch to.
1871  *
1872  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1873  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1874  * switch.
1875  *
1876  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1877  * hooks.
1878  */
1879 static inline void
1880 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1881                     struct task_struct *next)
1882 {
1883         sched_info_switch(prev, next);
1884         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1885         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1886         prepare_lock_switch(rq, next);
1887         prepare_arch_switch(next);
1888         trace_sched_switch(prev, next);
1889 }
1890
1891 /**
1892  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1893  * @rq: runqueue associated with task-switch
1894  * @prev: the thread we just switched away from.
1895  *
1896  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1897  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1898  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1899  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1900  *
1901  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1902  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1903  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1904  * details.)
1905  */
1906 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1907         __releases(rq->lock)
1908 {
1909         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1910         long prev_state;
1911
1912         rq->prev_mm = NULL;
1913
1914         /*
1915          * A task struct has one reference for the use as "current".
1916          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1917          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1918          * the scheduled task must drop that reference.
1919          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1920          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1921          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1922          * be dropped twice.
1923          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1924          */
1925         prev_state = prev->state;
1926         finish_arch_switch(prev);
1927 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1928         local_irq_disable();
1929 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1930         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1931 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1932         local_irq_enable();
1933 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1934         finish_lock_switch(rq, prev);
1935
1936         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1937         if (mm)
1938                 mmdrop(mm);
1939         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1940                 /*
1941                  * Remove function-return probe instances associated with this
1942                  * task and put them back on the free list.
1943                  */
1944                 kprobe_flush_task(prev);
1945                 put_task_struct(prev);
1946         }
1947 }
1948
1949 #ifdef CONFIG_SMP
1950
1951 /* assumes rq->lock is held */
1952 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1953 {
1954         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1955                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1956 }
1957
1958 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1959 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1960 {
1961         if (rq->post_schedule) {
1962                 unsigned long flags;
1963
1964                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1965                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1966                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1967                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1968
1969                 rq->post_schedule = 0;
1970         }
1971 }
1972
1973 #else
1974
1975 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1976 {
1977 }
1978
1979 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1980 {
1981 }
1982
1983 #endif
1984
1985 /**
1986  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1987  * @prev: the thread we just switched away from.
1988  */
1989 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1990         __releases(rq->lock)
1991 {
1992         struct rq *rq = this_rq();
1993
1994         finish_task_switch(rq, prev);
1995
1996         /*
1997          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1998          * task_switch?
1999          */
2000         post_schedule(rq);
2001
2002 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2003         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2004         preempt_enable();
2005 #endif
2006         if (current->set_child_tid)
2007                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2008 }
2009
2010 /*
2011  * context_switch - switch to the new MM and the new
2012  * thread's register state.
2013  */
2014 static inline void
2015 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2016                struct task_struct *next)
2017 {
2018         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2019
2020         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2021
2022         mm = next->mm;
2023         oldmm = prev->active_mm;
2024         /*
2025          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2026          * combine the page table reload and the switch backend into
2027          * one hypercall.
2028          */
2029         arch_start_context_switch(prev);
2030
2031         if (!mm) {
2032                 next->active_mm = oldmm;
2033                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2034                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2035         } else
2036                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2037
2038         if (!prev->mm) {
2039                 prev->active_mm = NULL;
2040                 rq->prev_mm = oldmm;
2041         }
2042         /*
2043          * Since the runqueue lock will be released by the next
2044          * task (which is an invalid locking op but in the case
2045          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2046          * do an early lockdep release here:
2047          */
2048 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2049         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2050 #endif
2051
2052         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2053         switch_to(prev, next, prev);
2054
2055         barrier();
2056         /*
2057          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2058          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2059          * frame will be invalid.
2060          */
2061         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2062 }
2063
2064 /*
2065  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2066  *
2067  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2068  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2069  * number of context switches performed since bootup.
2070  */
2071 unsigned long nr_running(void)
2072 {
2073         unsigned long i, sum = 0;
2074
2075         for_each_online_cpu(i)
2076                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2077
2078         return sum;
2079 }
2080
2081 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2082 {
2083         unsigned long i, sum = 0;
2084
2085         for_each_possible_cpu(i)
2086                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2087
2088         /*
2089          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2090          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2091          */
2092         if (unlikely((long)sum < 0))
2093                 sum = 0;
2094
2095         return sum;
2096 }
2097
2098 unsigned long long nr_context_switches(void)
2099 {
2100         int i;
2101         unsigned long long sum = 0;
2102
2103         for_each_possible_cpu(i)
2104                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2105
2106         return sum;
2107 }
2108
2109 unsigned long nr_iowait(void)
2110 {
2111         unsigned long i, sum = 0;
2112
2113         for_each_possible_cpu(i)
2114                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2115
2116         return sum;
2117 }
2118
2119 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2120 {
2121         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2122         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2123 }
2124
2125 unsigned long this_cpu_load(void)
2126 {
2127         struct rq *this = this_rq();
2128         return this->cpu_load[0];
2129 }
2130
2131
2132 /* Variables and functions for calc_load */
2133 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2134 static unsigned long calc_load_update;
2135 unsigned long avenrun[3];
2136 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2137
2138 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2139 {
2140         long nr_active, delta = 0;
2141
2142         nr_active = this_rq->nr_running;
2143         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2144
2145         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2146                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2147                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2148         }
2149
2150         return delta;
2151 }
2152
2153 static unsigned long
2154 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2155 {
2156         load *= exp;
2157         load += active * (FIXED_1 - exp);
2158         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2159         return load >> FSHIFT;
2160 }
2161
2162 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2163 /*
2164  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2165  *
2166  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2167  */
2168 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2169
2170 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2171 {
2172         long delta;
2173
2174         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2175         if (delta)
2176                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2177 }
2178
2179 static long calc_load_fold_idle(void)
2180 {
2181         long delta = 0;
2182
2183         /*
2184          * Its got a race, we don't care...
2185          */
2186         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2187                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2188
2189         return delta;
2190 }
2191
2192 /**
2193  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2194  *
2195  * @x:         base of the power
2196  * @frac_bits: fractional bits of @x
2197  * @n:         power to raise @x to.
2198  *
2199  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2200  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2201  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2202  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2203  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2204  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2205  * vector.
2206  */
2207 static unsigned long
2208 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2209 {
2210         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2211
2212         if (n) for (;;) {
2213                 if (n & 1) {
2214                         result *= x;
2215                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2216                         result >>= frac_bits;
2217                 }
2218                 n >>= 1;
2219                 if (!n)
2220                         break;
2221                 x *= x;
2222                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2223                 x >>= frac_bits;
2224         }
2225
2226         return result;
2227 }
2228
2229 /*
2230  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2231  *
2232  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2233  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2234  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2235  *
2236  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2237  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2238  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2239  *
2240  *  ...
2241  *
2242  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2243  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2244  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2245  *
2246  * [1] application of the geometric series:
2247  *
2248  *              n         1 - x^(n+1)
2249  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2250  *             i=0          1 - x
2251  */
2252 static unsigned long
2253 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2254             unsigned long active, unsigned int n)
2255 {
2256
2257         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2258 }
2259
2260 /*
2261  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2262  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2263  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2264  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2265  *
2266  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2267  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2268  */
2269 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
2270 {
2271         long delta, active, n;
2272
2273         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
2274                 return;
2275
2276         /*
2277          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
2278          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
2279          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
2280          * due to NO_HZ.
2281          */
2282         delta = calc_load_fold_idle();
2283         if (delta)
2284                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2285
2286         /*
2287          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
2288          */
2289         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
2290                 n = ticks / LOAD_FREQ;
2291
2292                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2293                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2294
2295                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2296                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2297                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2298
2299                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2300         }
2301
2302         /*
2303          * Its possible the remainder of the above division also crosses
2304          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
2305          * which comes after this will take care of that.
2306          *
2307          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
2308          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
2309          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
2310          * pick up the final one.
2311          */
2312 }
2313 #else
2314 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2315 {
2316 }
2317
2318 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2319 {
2320         return 0;
2321 }
2322
2323 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
2324 {
2325 }
2326 #endif
2327
2328 /**
2329  * get_avenrun - get the load average array
2330  * @loads:      pointer to dest load array
2331  * @offset:     offset to add
2332  * @shift:      shift count to shift the result left
2333  *
2334  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2335  */
2336 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2337 {
2338         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2339         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2340         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2341 }
2342
2343 /*
2344  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2345  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2346  */
2347 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2348 {
2349         long active;
2350
2351         calc_global_nohz(ticks);
2352
2353         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2354                 return;
2355
2356         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2357         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2358
2359         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2360         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2361         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2362
2363         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2364 }
2365
2366 /*
2367  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2368  * active count.
2369  */
2370 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2371 {
2372         long delta;
2373
2374         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2375                 return;
2376
2377         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2378         delta += calc_load_fold_idle();
2379         if (delta)
2380                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2381
2382         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2383 }
2384
2385 /*
2386  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2387  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2388  *
2389  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2390  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2391  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2392  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2393  *
2394  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2395  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2396  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2397  *
2398  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2399  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2400  * particular idx is approximated to be zero.
2401  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2402  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2403  * based on 128 point scale.
2404  * Example:
2405  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2406  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2407  *
2408  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2409  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2410  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2411  */
2412 #define DEGRADE_SHIFT           7
2413 static const unsigned char
2414                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2415 static const unsigned char
2416                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2417                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2418                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2419                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2420                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2421                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2422
2423 /*
2424  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2425  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2426  * adding any new load.
2427  */
2428 static unsigned long
2429 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2430 {
2431         int j = 0;
2432
2433         if (!missed_updates)
2434                 return load;
2435
2436         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2437                 return 0;
2438
2439         if (idx == 1)
2440                 return load >> missed_updates;
2441
2442         while (missed_updates) {
2443                 if (missed_updates % 2)
2444                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2445
2446                 missed_updates >>= 1;
2447                 j++;
2448         }
2449         return load;
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2454  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2455  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2456  */
2457 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2458 {
2459         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2460         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2461         unsigned long pending_updates;
2462         int i, scale;
2463
2464         this_rq->nr_load_updates++;
2465
2466         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2467         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2468                 return;
2469
2470         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2471         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2472
2473         /* Update our load: */
2474         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2475         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2476                 unsigned long old_load, new_load;
2477
2478                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2479
2480                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2481                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2482                 new_load = this_load;
2483                 /*
2484                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2485                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2486                  * example.
2487                  */
2488                 if (new_load > old_load)
2489                         new_load += scale - 1;
2490
2491                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2492         }
2493
2494         sched_avg_update(this_rq);
2495 }
2496
2497 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2498 {
2499         update_cpu_load(this_rq);
2500
2501         calc_load_account_active(this_rq);
2502 }
2503
2504 #ifdef CONFIG_SMP
2505
2506 /*
2507  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2508  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2509  */
2510 void sched_exec(void)
2511 {
2512         struct task_struct *p = current;
2513         unsigned long flags;
2514         int dest_cpu;
2515
2516         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2517         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2518         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2519                 goto unlock;
2520
2521         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2522                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2523
2524                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2525                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2526                 return;
2527         }
2528 unlock:
2529         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2530 }
2531
2532 #endif
2533
2534 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2535 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2536
2537 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2538 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2539
2540 /*
2541  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2542  * @p in case that task is currently running.
2543  *
2544  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2545  */
2546 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2547 {
2548         u64 ns = 0;
2549
2550         if (task_current(rq, p)) {
2551                 update_rq_clock(rq);
2552                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2553                 if ((s64)ns < 0)
2554                         ns = 0;
2555         }
2556
2557         return ns;
2558 }
2559
2560 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2561 {
2562         unsigned long flags;
2563         struct rq *rq;
2564         u64 ns = 0;
2565
2566         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2567         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2568         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2569
2570         return ns;
2571 }
2572
2573 /*
2574  * Return accounted runtime for the task.
2575  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2576  * pending runtime that have not been accounted yet.
2577  */
2578 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2579 {
2580         unsigned long flags;
2581         struct rq *rq;
2582         u64 ns = 0;
2583
2584         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2585         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2586         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2587
2588         return ns;
2589 }
2590
2591 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2592 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2593 struct cpuacct root_cpuacct;
2594 #endif
2595
2596 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2597                                             u64 tmp)
2598 {
2599 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2600         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2601         struct cpuacct *ca;
2602 #endif
2603         /*
2604          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2605          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2606          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2607          *
2608          */
2609         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2610
2611 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2612         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2613                 return;
2614
2615         rcu_read_lock();
2616         ca = task_ca(p);
2617         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2618                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2619                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2620                 ca = parent_ca(ca);
2621         }
2622         rcu_read_unlock();
2623 #endif
2624 }
2625
2626
2627 /*
2628  * Account user cpu time to a process.
2629  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2630  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2631  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2632  */
2633 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2634                        cputime_t cputime_scaled)
2635 {
2636         int index;
2637
2638         /* Add user time to process. */
2639         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
2640         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
2641         account_group_user_time(p, cputime);
2642
2643         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2644
2645         /* Add user time to cpustat. */
2646         task_group_account_field(p, index, cputime);
2647
2648         /* Account for user time used */
2649         acct_update_integrals(p);
2650 }
2651
2652 /*
2653  * Account guest cpu time to a process.
2654  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2655  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2656  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2657  */
2658 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2659                                cputime_t cputime_scaled)
2660 {
2661         u64 tmp;
2662         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2663
2664         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
2665
2666         /* Add guest time to process. */
2667         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
2668         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
2669         account_group_user_time(p, cputime);
2670         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
2671
2672         /* Add guest time to cpustat. */
2673         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2674                 cpustat[CPUTIME_NICE] += tmp;
2675                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += tmp;
2676         } else {
2677                 cpustat[CPUTIME_USER] += tmp;
2678                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += tmp;
2679         }
2680 }
2681
2682 /*
2683  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2684  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2685  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2686  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2687  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2688  */
2689 static inline
2690 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2691                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2692 {
2693         /* Add system time to process. */
2694         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
2695         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
2696         account_group_system_time(p, cputime);
2697
2698         /* Add system time to cpustat. */
2699         task_group_account_field(p, index, cputime);
2700
2701         /* Account for system time used */
2702         acct_update_integrals(p);
2703 }
2704
2705 /*
2706  * Account system cpu time to a process.
2707  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2708  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2709  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2710  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2711  */
2712 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2713                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2714 {
2715         int index;
2716
2717         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2718                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2719                 return;
2720         }
2721
2722         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2723                 index = CPUTIME_IRQ;
2724         else if (in_serving_softirq())
2725                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2726         else
2727                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2728
2729         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2730 }
2731
2732 /*
2733  * Account for involuntary wait time.
2734  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2735  */
2736 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2737 {
2738         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2739         u64 cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
2740
2741         cpustat[CPUTIME_STEAL] += cputime64;
2742 }
2743
2744 /*
2745  * Account for idle time.
2746  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2747  */
2748 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2749 {
2750         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2751         u64 cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
2752         struct rq *rq = this_rq();
2753
2754         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2755                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += cputime64;
2756         else
2757                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += cputime64;
2758 }
2759
2760 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2761 {
2762 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2763         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
2764                 u64 steal, st = 0;
2765
2766                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2767                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2768
2769                 st = steal_ticks(steal);
2770                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2771
2772                 account_steal_time(st);
2773                 return st;
2774         }
2775 #endif
2776         return false;
2777 }
2778
2779 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2780
2781 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2782 /*
2783  * Account a tick to a process and cpustat
2784  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2785  * @user_tick: is the tick from userspace
2786  * @rq: the pointer to rq
2787  *
2788  * Tick demultiplexing follows the order
2789  * - pending hardirq update
2790  * - pending softirq update
2791  * - user_time
2792  * - idle_time
2793  * - system time
2794  *   - check for guest_time
2795  *   - else account as system_time
2796  *
2797  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2798  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2799  * opportunity to update it solely in system time.
2800  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2801  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2802  */
2803 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2804                                                 struct rq *rq)
2805 {
2806         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2807         u64 tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
2808         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2809
2810         if (steal_account_process_tick())
2811                 return;
2812
2813         if (irqtime_account_hi_update()) {
2814                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += tmp;
2815         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2816                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += tmp;
2817         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2818                 /*
2819                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2820                  * So, we have to handle it separately here.
2821                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2822                  */
2823                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2824                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2825         } else if (user_tick) {
2826                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2827         } else if (p == rq->idle) {
2828                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2829         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2830                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2831         } else {
2832                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2833                                         CPUTIME_SYSTEM);
2834         }
2835 }
2836
2837 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2838 {
2839         int i;
2840         struct rq *rq = this_rq();
2841
2842         for (i = 0; i < ticks; i++)
2843                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
2844 }
2845 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2846 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
2847 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2848                                                 struct rq *rq) {}
2849 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2850
2851 /*
2852  * Account a single tick of cpu time.
2853  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2854  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
2855  */
2856 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
2857 {
2858         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2859         struct rq *rq = this_rq();
2860
2861         if (sched_clock_irqtime) {
2862                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
2863                 return;
2864         }
2865
2866         if (steal_account_process_tick())
2867                 return;
2868
2869         if (user_tick)
2870                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2871         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
2872                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
2873                                     one_jiffy_scaled);
2874         else
2875                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2876 }
2877
2878 /*
2879  * Account multiple ticks of steal time.
2880  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2881  * @ticks: number of stolen ticks
2882  */
2883 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
2884 {
2885         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2886 }
2887
2888 /*
2889  * Account multiple ticks of idle time.
2890  * @ticks: number of stolen ticks
2891  */
2892 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
2893 {
2894
2895         if (sched_clock_irqtime) {
2896                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
2897                 return;
2898         }
2899
2900         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2901 }
2902
2903 #endif
2904
2905 /*
2906  * Use precise platform statistics if available:
2907  */
2908 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2909 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2910 {
2911         *ut = p->utime;
2912         *st = p->stime;
2913 }
2914
2915 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2916 {
2917         struct task_cputime cputime;
2918
2919         thread_group_cputime(p, &cputime);
2920
2921         *ut = cputime.utime;
2922         *st = cputime.stime;
2923 }
2924 #else
2925
2926 #ifndef nsecs_to_cputime
2927 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
2928 #endif
2929
2930 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2931 {
2932         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
2933
2934         /*
2935          * Use CFS's precise accounting:
2936          */
2937         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
2938
2939         if (total) {
2940                 u64 temp = rtime;
2941
2942                 temp *= utime;
2943                 do_div(temp, total);
2944                 utime = (cputime_t)temp;
2945         } else
2946                 utime = rtime;
2947
2948         /*
2949          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
2950          */
2951         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
2952         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
2953
2954         *ut = p->prev_utime;
2955         *st = p->prev_stime;
2956 }
2957
2958 /*
2959  * Must be called with siglock held.
2960  */
2961 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2962 {
2963         struct signal_struct *sig = p->signal;
2964         struct task_cputime cputime;
2965         cputime_t rtime, utime, total;
2966
2967         thread_group_cputime(p, &cputime);
2968
2969         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
2970         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
2971
2972         if (total) {
2973                 u64 temp = rtime;
2974
2975                 temp *= cputime.utime;
2976                 do_div(temp, total);
2977                 utime = (cputime_t)temp;
2978         } else
2979                 utime = rtime;
2980
2981         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
2982         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
2983                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
2984
2985         *ut = sig->prev_utime;
2986         *st = sig->prev_stime;
2987 }
2988 #endif
2989
2990 /*
2991  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2992  * We call it with interrupts disabled.
2993  */
2994 void scheduler_tick(void)
2995 {
2996         int cpu = smp_processor_id();
2997         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2998         struct task_struct *curr = rq->curr;
2999
3000         sched_clock_tick();
3001
3002         raw_spin_lock(&rq->lock);
3003         update_rq_clock(rq);
3004         update_cpu_load_active(rq);
3005         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3006         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3007
3008         perf_event_task_tick();
3009
3010 #ifdef CONFIG_SMP
3011         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3012         trigger_load_balance(rq, cpu);
3013 #endif
3014 }
3015
3016 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3017 {
3018         if (in_lock_functions(addr)) {
3019                 addr = CALLER_ADDR2;
3020                 if (in_lock_functions(addr))
3021                         addr = CALLER_ADDR3;
3022         }
3023         return addr;
3024 }
3025
3026 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3027                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3028
3029 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3030 {
3031 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3032         /*
3033          * Underflow?
3034          */
3035         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3036                 return;
3037 #endif
3038         preempt_count() += val;
3039 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3040         /*
3041          * Spinlock count overflowing soon?
3042          */
3043         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3044                                 PREEMPT_MASK - 10);
3045 #endif
3046         if (preempt_count() == val)
3047                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3048 }
3049 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3050
3051 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3052 {
3053 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3054         /*
3055          * Underflow?
3056          */
3057         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3058                 return;
3059         /*
3060          * Is the spinlock portion underflowing?
3061          */
3062         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3063                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3064                 return;
3065 #endif
3066
3067         if (preempt_count() == val)
3068                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3069         preempt_count() -= val;
3070 }
3071 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3072
3073 #endif
3074
3075 /*
3076  * Print scheduling while atomic bug:
3077  */
3078 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3079 {
3080         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3081
3082         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3083                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3084
3085         debug_show_held_locks(prev);
3086         print_modules();
3087         if (irqs_disabled())
3088                 print_irqtrace_events(prev);
3089
3090         if (regs)
3091                 show_regs(regs);
3092         else
3093                 dump_stack();
3094 }
3095
3096 /*
3097  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3098  */
3099 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3100 {
3101         /*
3102          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3103          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3104          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3105          */
3106         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3107                 __schedule_bug(prev);
3108         rcu_sleep_check();
3109
3110         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3111
3112         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3113 }
3114
3115 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3116 {
3117         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3118                 update_rq_clock(rq);
3119         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3120 }
3121
3122 /*
3123  * Pick up the highest-prio task:
3124  */
3125 static inline struct task_struct *
3126 pick_next_task(struct rq *rq)
3127 {
3128         const struct sched_class *class;
3129         struct task_struct *p;
3130
3131         /*
3132          * Optimization: we know that if all tasks are in
3133          * the fair class we can call that function directly:
3134          */
3135         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3136                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3137                 if (likely(p))
3138                         return p;
3139         }
3140
3141         for_each_class(class) {
3142                 p = class->pick_next_task(rq);
3143                 if (p)
3144                         return p;
3145         }
3146
3147         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3148 }
3149
3150 /*
3151  * __schedule() is the main scheduler function.
3152  */
3153 static void __sched __schedule(void)
3154 {
3155         struct task_struct *prev, *next;
3156         unsigned long *switch_count;
3157         struct rq *rq;
3158         int cpu;
3159
3160 need_resched:
3161         preempt_disable();
3162         cpu = smp_processor_id();
3163         rq = cpu_rq(cpu);
3164         rcu_note_context_switch(cpu);
3165         prev = rq->curr;
3166
3167         schedule_debug(prev);
3168
3169         if (sched_feat(HRTICK))
3170                 hrtick_clear(rq);
3171
3172         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3173
3174         switch_count = &prev->nivcsw;
3175         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3176                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3177                         prev->state = TASK_RUNNING;
3178                 } else {
3179                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3180                         prev->on_rq = 0;
3181
3182                         /*
3183                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3184                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3185                          * concurrency.
3186                          */
3187                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3188                                 struct task_struct *to_wakeup;
3189
3190                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3191                                 if (to_wakeup)
3192                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3193                         }
3194                 }
3195                 switch_count = &prev->nvcsw;
3196         }
3197
3198         pre_schedule(rq, prev);
3199
3200         if (unlikely(!rq->nr_running))
3201                 idle_balance(cpu, rq);
3202
3203         put_prev_task(rq, prev);
3204         next = pick_next_task(rq);
3205         clear_tsk_need_resched(prev);
3206         rq->skip_clock_update = 0;
3207
3208         if (likely(prev != next)) {
3209                 rq->nr_switches++;
3210                 rq->curr = next;
3211                 ++*switch_count;
3212
3213                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3214                 /*
3215                  * The context switch have flipped the stack from under us
3216                  * and restored the local variables which were saved when
3217                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3218                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3219                  */
3220                 cpu = smp_processor_id();
3221                 rq = cpu_rq(cpu);
3222         } else
3223                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3224
3225         post_schedule(rq);
3226
3227         preempt_enable_no_resched();
3228         if (need_resched())
3229                 goto need_resched;
3230 }
3231
3232 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3233 {
3234         if (!tsk->state)
3235                 return;
3236         /*
3237          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3238          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3239          */
3240         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3241                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3242 }
3243
3244 asmlinkage void __sched schedule(void)
3245 {
3246         struct task_struct *tsk = current;
3247
3248         sched_submit_work(tsk);
3249         __schedule();
3250 }
3251 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3252
3253 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3254
3255 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3256 {
3257         if (lock->owner != owner)
3258                 return false;
3259
3260         /*
3261          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3262          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3263          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3264          * ensures the memory stays valid.
3265          */
3266         barrier();
3267
3268         return owner->on_cpu;
3269 }
3270
3271 /*
3272  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3273  * access and not reliable.
3274  */
3275 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3276 {
3277         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3278                 return 0;
3279
3280         rcu_read_lock();
3281         while (owner_running(lock, owner)) {
3282                 if (need_resched())
3283                         break;
3284
3285                 arch_mutex_cpu_relax();
3286         }
3287         rcu_read_unlock();
3288
3289         /*
3290          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3291          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3292          * success only when lock->owner is NULL.
3293          */
3294         return lock->owner == NULL;
3295 }
3296 #endif
3297
3298 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3299 /*
3300  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3301  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3302  * occur there and call schedule directly.
3303  */
3304 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3305 {
3306         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3307
3308         /*
3309          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3310          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3311          */
3312         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3313                 return;
3314
3315         do {
3316                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3317                 __schedule();
3318                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3319
3320                 /*
3321                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3322                  * between schedule and now.
3323                  */
3324                 barrier();
3325         } while (need_resched());
3326 }
3327 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3328
3329 /*
3330  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3331  * off of irq context.
3332  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3333  * protect us against recursive calling from irq.
3334  */
3335 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3336 {
3337         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3338
3339         /* Catch callers which need to be fixed */
3340         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3341
3342         do {
3343                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3344                 local_irq_enable();
3345                 __schedule();
3346                 local_irq_disable();
3347                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3348
3349                 /*
3350                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3351                  * between schedule and now.
3352                  */
3353                 barrier();
3354         } while (need_resched());
3355 }
3356
3357 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3358
3359 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3360                           void *key)
3361 {
3362         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3363 }
3364 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3365
3366 /*
3367  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3368  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3369  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3370  *
3371  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3372  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3373  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3374  */
3375 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3376                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3377 {
3378         wait_queue_t *curr, *next;
3379
3380         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3381                 unsigned flags = curr->flags;
3382
3383                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3384                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3385                         break;
3386         }
3387 }
3388
3389 /**
3390  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3391  * @q: the waitqueue
3392  * @mode: which threads
3393  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3394  * @key: is directly passed to the wakeup function
3395  *
3396  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3397  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3398  */
3399 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3400                         int nr_exclusive, void *key)
3401 {
3402         unsigned long flags;
3403
3404         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3405         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3406         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3407 }
3408 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3409
3410 /*
3411  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3412  */
3413 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3414 {
3415         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3416 }
3417 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3418
3419 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3420 {
3421         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3422 }
3423 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3424
3425 /**
3426  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3427  * @q: the waitqueue
3428  * @mode: which threads
3429  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3430  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3431  *
3432  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3433  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3434  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3435  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3436  *
3437  * On UP it can prevent extra preemption.
3438  *
3439  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3440  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3441  */
3442 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3443                         int nr_exclusive, void *key)
3444 {
3445         unsigned long flags;
3446         int wake_flags = WF_SYNC;
3447
3448         if (unlikely(!q))
3449                 return;
3450
3451         if (unlikely(!nr_exclusive))
3452                 wake_flags = 0;
3453
3454         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3455         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3456         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3457 }
3458 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3459
3460 /*
3461  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3462  */
3463 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3464 {
3465         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3466 }
3467 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3468
3469 /**
3470  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3471  * @x:  holds the state of this particular completion
3472  *
3473  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3474  * awakened in the same order in which they were queued.
3475  *
3476  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3477  *
3478  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3479  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3480  */
3481 void complete(struct completion *x)
3482 {
3483         unsigned long flags;
3484
3485         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3486         x->done++;
3487         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3488         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3489 }
3490 EXPORT_SYMBOL(complete);
3491
3492 /**
3493  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3494  * @x:  holds the state of this particular completion
3495  *
3496  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3497  *
3498  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3499  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3500  */
3501 void complete_all(struct completion *x)
3502 {
3503         unsigned long flags;
3504
3505         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3506         x->done += UINT_MAX/2;
3507         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3508         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3509 }
3510 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3511
3512 static inline long __sched
3513 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3514 {
3515         if (!x->done) {
3516                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3517
3518                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3519                 do {
3520                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3521                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3522                                 break;
3523                         }
3524                         __set_current_state(state);
3525                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3526                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3527                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3528                 } while (!x->done && timeout);
3529                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3530                 if (!x->done)
3531                         return timeout;
3532         }
3533         x->done--;
3534         return timeout ?: 1;
3535 }
3536
3537 static long __sched
3538 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3539 {
3540         might_sleep();
3541
3542         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3543         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3544         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3545         return timeout;
3546 }
3547
3548 /**
3549  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3550  * @x:  holds the state of this particular completion
3551  *
3552  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3553  * interruptible and there is no timeout.
3554  *
3555  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3556  * and interrupt capability. Also see complete().
3557  */
3558 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3559 {
3560         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3561 }
3562 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3563
3564 /**
3565  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3566  * @x:  holds the state of this particular completion
3567  * @timeout:  timeout value in jiffies
3568  *
3569  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3570  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3571  * interruptible.
3572  *
3573  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3574  * jiffies left till timeout) if completed.
3575  */
3576 unsigned long __sched
3577 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3578 {
3579         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3580 }
3581 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3582
3583 /**
3584  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3585  * @x:  holds the state of this particular completion
3586  *
3587  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3588  * interruptible.
3589  *
3590  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3591  */
3592 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3593 {
3594         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3595         if (t == -ERESTARTSYS)
3596                 return t;
3597         return 0;
3598 }
3599 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3600
3601 /**
3602  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3603  * @x:  holds the state of this particular completion
3604  * @timeout:  timeout value in jiffies
3605  *
3606  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3607  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3608  *
3609  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3610  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3611  */
3612 long __sched
3613 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3614                                           unsigned long timeout)
3615 {
3616         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3617 }
3618 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3619
3620 /**
3621  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3622  * @x:  holds the state of this particular completion
3623  *
3624  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3625  * interrupted by a kill signal.
3626  *
3627  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3628  */
3629 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3630 {
3631         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3632         if (t == -ERESTARTSYS)
3633                 return t;
3634         return 0;
3635 }
3636 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3637
3638 /**
3639  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3640  * @x:  holds the state of this particular completion
3641  * @timeout:  timeout value in jiffies
3642  *
3643  * This waits for either a completion of a specific task to be
3644  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3645  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3646  *
3647  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3648  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3649  */
3650 long __sched
3651 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3652                                      unsigned long timeout)
3653 {
3654         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3655 }
3656 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3657
3658 /**
3659  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3660  *      @x:     completion structure
3661  *
3662  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3663  *               1 if a decrement succeeded.
3664  *
3665  *      If a completion is being used as a counting completion,
3666  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3667  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3668  *      is protecting is not available.
3669  */
3670 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3671 {
3672         unsigned long flags;
3673         int ret = 1;
3674
3675         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3676         if (!x->done)
3677                 ret = 0;
3678         else
3679                 x->done--;
3680         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3681         return ret;
3682 }
3683 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3684
3685 /**
3686  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3687  *      @x:     completion structure
3688  *
3689  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3690  *               1 if there are no waiters.
3691  *
3692  */
3693 bool completion_done(struct completion *x)
3694 {
3695         unsigned long flags;
3696         int ret = 1;
3697
3698         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3699         if (!x->done)
3700                 ret = 0;
3701         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3702         return ret;
3703 }
3704 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3705
3706 static long __sched
3707 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3708 {
3709         unsigned long flags;
3710         wait_queue_t wait;
3711
3712         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3713
3714         __set_current_state(state);
3715
3716         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3717         __add_wait_queue(q, &wait);
3718         spin_unlock(&q->lock);
3719         timeout = schedule_timeout(timeout);
3720         spin_lock_irq(&q->lock);
3721         __remove_wait_queue(q, &wait);
3722         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3723
3724         return timeout;
3725 }
3726
3727 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3728 {
3729         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3730 }
3731 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3732
3733 long __sched
3734 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3735 {
3736         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3737 }
3738 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3739
3740 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3741 {
3742         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3743 }
3744 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3745
3746 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3747 {
3748         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3749 }
3750 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3751
3752 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3753
3754 /*
3755  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3756  * @p: task
3757  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3758  *
3759  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3760  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3761  *
3762  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3763  */
3764 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3765 {
3766         int oldprio, on_rq, running;
3767         struct rq *rq;
3768         const struct sched_class *prev_class;
3769
3770         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3771
3772         rq = __task_rq_lock(p);
3773
3774         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3775         oldprio = p->prio;
3776         prev_class = p->sched_class;
3777         on_rq = p->on_rq;
3778         running = task_current(rq, p);
3779         if (on_rq)
3780                 dequeue_task(rq, p, 0);
3781         if (running)
3782                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3783
3784         if (rt_prio(prio))
3785                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3786         else
3787                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3788
3789         p->prio = prio;
3790
3791         if (running)
3792                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3793         if (on_rq)
3794                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3795
3796         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3797         __task_rq_unlock(rq);
3798 }
3799
3800 #endif
3801
3802 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3803 {
3804         int old_prio, delta, on_rq;
3805         unsigned long flags;
3806         struct rq *rq;
3807
3808         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3809                 return;
3810         /*
3811          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3812          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3813          */
3814         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3815         /*
3816          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3817          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3818          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3819          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3820          */
3821         if (task_has_rt_policy(p)) {
3822                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3823                 goto out_unlock;
3824         }
3825         on_rq = p->on_rq;
3826         if (on_rq)
3827                 dequeue_task(rq, p, 0);
3828
3829         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3830         set_load_weight(p);
3831         old_prio = p->prio;
3832         p->prio = effective_prio(p);
3833         delta = p->prio - old_prio;
3834
3835         if (on_rq) {
3836                 enqueue_task(rq, p, 0);
3837                 /*
3838                  * If the task increased its priority or is running and
3839                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3840                  */
3841                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3842                         resched_task(rq->curr);
3843         }
3844 out_unlock:
3845         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3846 }
3847 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3848
3849 /*
3850  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3851  * @p: task
3852  * @nice: nice value
3853  */
3854 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3855 {
3856         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3857         int nice_rlim = 20 - nice;
3858
3859         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3860                 capable(CAP_SYS_NICE));
3861 }
3862
3863 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3864
3865 /*
3866  * sys_nice - change the priority of the current process.
3867  * @increment: priority increment
3868  *
3869  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3870  * does similar things.
3871  */
3872 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3873 {
3874         long nice, retval;
3875
3876         /*
3877          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3878          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3879          * and we have a single winner.
3880          */
3881         if (increment < -40)
3882                 increment = -40;
3883         if (increment > 40)
3884                 increment = 40;
3885
3886         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3887         if (nice < -20)
3888                 nice = -20;
3889         if (nice > 19)
3890                 nice = 19;
3891
3892         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3893                 return -EPERM;
3894
3895         retval = security_task_setnice(current, nice);
3896         if (retval)
3897                 return retval;
3898
3899         set_user_nice(current, nice);
3900         return 0;
3901 }
3902
3903 #endif
3904
3905 /**
3906  * task_prio - return the priority value of a given task.
3907  * @p: the task in question.
3908  *
3909  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3910  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3911  * around 0, value goes from -16 to +15.
3912  */
3913 int task_prio(const struct task_struct *p)
3914 {
3915         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3916 }
3917
3918 /**
3919  * task_nice - return the nice value of a given task.
3920  * @p: the task in question.
3921  */
3922 int task_nice(const struct task_struct *p)
3923 {
3924         return TASK_NICE(p);
3925 }
3926 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3927
3928 /**
3929  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3930  * @cpu: the processor in question.
3931  */
3932 int idle_cpu(int cpu)
3933 {
3934         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3935
3936         if (rq->curr != rq->idle)
3937                 return 0;
3938
3939         if (rq->nr_running)
3940                 return 0;
3941
3942 #ifdef CONFIG_SMP
3943         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3944                 return 0;
3945 #endif
3946
3947         return 1;
3948 }
3949
3950 /**
3951  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3952  * @cpu: the processor in question.
3953  */
3954 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3955 {
3956         return cpu_rq(cpu)->idle;
3957 }
3958
3959 /**
3960  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3961  * @pid: the pid in question.
3962  */
3963 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3964 {
3965         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3966 }
3967
3968 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3969 static void
3970 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3971 {
3972         p->policy = policy;
3973         p->rt_priority = prio;
3974         p->normal_prio = normal_prio(p);
3975         /* we are holding p->pi_lock already */
3976         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3977         if (rt_prio(p->prio))
3978                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3979         else
3980                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3981         set_load_weight(p);
3982 }
3983
3984 /*
3985  * check the target process has a UID that matches the current process's
3986  */
3987 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3988 {
3989         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3990         bool match;
3991
3992         rcu_read_lock();
3993         pcred = __task_cred(p);
3994         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
3995                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
3996                          cred->euid == pcred->uid);
3997         else
3998                 match = false;
3999         rcu_read_unlock();
4000         return match;
4001 }
4002
4003 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4004                                 const struct sched_param *param, bool user)
4005 {
4006         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4007         unsigned long flags;
4008         const struct sched_class *prev_class;
4009         struct rq *rq;
4010         int reset_on_fork;
4011
4012         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4013         BUG_ON(in_interrupt());
4014 recheck:
4015         /* double check policy once rq lock held */
4016         if (policy < 0) {
4017                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4018                 policy = oldpolicy = p->policy;
4019         } else {
4020                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4021                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4022
4023                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4024                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4025                                 policy != SCHED_IDLE)
4026                         return -EINVAL;
4027         }
4028
4029         /*
4030          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4031          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4032          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4033          */
4034         if (param->sched_priority < 0 ||
4035             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4036             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4037                 return -EINVAL;
4038         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4039                 return -EINVAL;
4040
4041         /*
4042          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4043          */
4044         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4045                 if (rt_policy(policy)) {
4046                         unsigned long rlim_rtprio =
4047                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4048
4049                         /* can't set/change the rt policy */
4050                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4051                                 return -EPERM;
4052
4053                         /* can't increase priority */
4054                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4055                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4056                                 return -EPERM;
4057                 }
4058
4059                 /*
4060                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4061                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4062                  */
4063                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4064                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4065                                 return -EPERM;
4066                 }
4067
4068                 /* can't change other user's priorities */
4069                 if (!check_same_owner(p))
4070                         return -EPERM;
4071
4072                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4073                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4074                         return -EPERM;
4075         }
4076
4077         if (user) {
4078                 retval = security_task_setscheduler(p);
4079                 if (retval)
4080                         return retval;
4081         }
4082
4083         /*
4084          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4085          * changing the priority of the task:
4086          *
4087          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4088          * runqueue lock must be held.
4089          */
4090         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4091
4092         /*
4093          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4094          */
4095         if (p == rq->stop) {
4096                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4097                 return -EINVAL;
4098         }
4099
4100         /*
4101          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4102          */
4103         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4104                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4105
4106                 __task_rq_unlock(rq);
4107                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4108                 return 0;
4109         }
4110
4111 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4112         if (user) {
4113                 /*
4114                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4115                  * assigned.
4116                  */
4117                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4118                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4119                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4120                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4121                         return -EPERM;
4122                 }
4123         }
4124 #endif
4125
4126         /* recheck policy now with rq lock held */
4127         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4128                 policy = oldpolicy = -1;
4129                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4130                 goto recheck;
4131         }
4132         on_rq = p->on_rq;
4133         running = task_current(rq, p);
4134         if (on_rq)
4135                 deactivate_task(rq, p, 0);
4136         if (running)
4137                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4138
4139         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4140
4141         oldprio = p->prio;
4142         prev_class = p->sched_class;
4143         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4144
4145         if (running)
4146                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4147         if (on_rq)
4148                 activate_task(rq, p, 0);
4149
4150         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4151         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4152
4153         rt_mutex_adjust_pi(p);
4154
4155         return 0;
4156 }
4157
4158 /**
4159  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4160  * @p: the task in question.
4161  * @policy: new policy.
4162  * @param: structure containing the new RT priority.
4163  *
4164  * NOTE that the task may be already dead.
4165  */
4166 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4167                        const struct sched_param *param)
4168 {
4169         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4170 }
4171 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4172
4173 /**
4174  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4175  * @p: the task in question.
4176  * @policy: new policy.
4177  * @param: structure containing the new RT priority.
4178  *
4179  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4180  * current context has permission.  For example, this is needed in
4181  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4182  * but our caller might not have that capability.
4183  */
4184 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4185                                const struct sched_param *param)
4186 {
4187         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4188 }
4189
4190 static int
4191 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4192 {
4193         struct sched_param lparam;
4194         struct task_struct *p;
4195         int retval;
4196
4197         if (!param || pid < 0)
4198                 return -EINVAL;
4199         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4200                 return -EFAULT;
4201
4202         rcu_read_lock();
4203         retval = -ESRCH;
4204         p = find_process_by_pid(pid);
4205         if (p != NULL)
4206                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4207         rcu_read_unlock();
4208
4209         return retval;
4210 }
4211
4212 /**
4213  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4214  * @pid: the pid in question.
4215  * @policy: new policy.
4216  * @param: structure containing the new RT priority.
4217  */
4218 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4219                 struct sched_param __user *, param)
4220 {
4221         /* negative values for policy are not valid */
4222         if (policy < 0)
4223                 return -EINVAL;
4224
4225         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4226 }
4227
4228 /**
4229  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4230  * @pid: the pid in question.
4231  * @param: structure containing the new RT priority.
4232  */
4233 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4234 {
4235         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4236 }
4237
4238 /**
4239  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4240  * @pid: the pid in question.
4241  */
4242 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4243 {
4244         struct task_struct *p;
4245         int retval;
4246
4247         if (pid < 0)
4248                 return -EINVAL;
4249
4250         retval = -ESRCH;
4251         rcu_read_lock();
4252         p = find_process_by_pid(pid);
4253         if (p) {
4254                 retval = security_task_getscheduler(p);
4255                 if (!retval)
4256                         retval = p->policy
4257                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4258         }
4259         rcu_read_unlock();
4260         return retval;
4261 }
4262
4263 /**
4264  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4265  * @pid: the pid in question.
4266  * @param: structure containing the RT priority.
4267  */
4268 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4269 {
4270         struct sched_param lp;
4271         struct task_struct *p;
4272         int retval;
4273
4274         if (!param || pid < 0)
4275                 return -EINVAL;
4276
4277         rcu_read_lock();
4278         p = find_process_by_pid(pid);
4279         retval = -ESRCH;
4280         if (!p)
4281                 goto out_unlock;
4282
4283         retval = security_task_getscheduler(p);
4284         if (retval)
4285                 goto out_unlock;
4286
4287         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4288         rcu_read_unlock();
4289
4290         /*
4291          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4292          */
4293         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4294
4295         return retval;
4296
4297 out_unlock:
4298         rcu_read_unlock();
4299         return retval;
4300 }
4301
4302 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4303 {
4304         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4305         struct task_struct *p;
4306         int retval;
4307
4308         get_online_cpus();
4309         rcu_read_lock();
4310
4311         p = find_process_by_pid(pid);
4312         if (!p) {
4313                 rcu_read_unlock();
4314                 put_online_cpus();
4315                 return -ESRCH;
4316         }
4317
4318         /* Prevent p going away */
4319         get_task_struct(p);
4320         rcu_read_unlock();
4321
4322         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4323                 retval = -ENOMEM;
4324                 goto out_put_task;
4325         }
4326         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4327                 retval = -ENOMEM;
4328                 goto out_free_cpus_allowed;
4329         }
4330         retval = -EPERM;
4331         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
4332                 goto out_unlock;
4333
4334         retval = security_task_setscheduler(p);
4335         if (retval)
4336                 goto out_unlock;
4337
4338         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4339         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4340 again:
4341         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4342
4343         if (!retval) {
4344                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4345                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4346                         /*
4347                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4348                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4349                          * cpuset's cpus_allowed
4350                          */
4351                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4352                         goto again;
4353                 }
4354         }
4355 out_unlock:
4356         free_cpumask_var(new_mask);
4357 out_free_cpus_allowed:
4358         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4359 out_put_task:
4360         put_task_struct(p);
4361         put_online_cpus();
4362         return retval;
4363 }
4364
4365 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4366                              struct cpumask *new_mask)
4367 {
4368         if (len < cpumask_size())
4369                 cpumask_clear(new_mask);
4370         else if (len > cpumask_size())
4371                 len = cpumask_size();
4372
4373         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4374 }
4375
4376 /**
4377  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4378  * @pid: pid of the process
4379  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4380  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4381  */
4382 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4383                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4384 {
4385         cpumask_var_t new_mask;
4386         int retval;
4387
4388         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4389                 return -ENOMEM;
4390
4391         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4392         if (retval == 0)
4393                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4394         free_cpumask_var(new_mask);
4395         return retval;
4396 }
4397
4398 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4399 {
4400         struct task_struct *p;
4401         unsigned long flags;
4402         int retval;
4403
4404         get_online_cpus();
4405         rcu_read_lock();
4406
4407         retval = -ESRCH;
4408         p = find_process_by_pid(pid);
4409         if (!p)
4410                 goto out_unlock;
4411
4412         retval = security_task_getscheduler(p);
4413         if (retval)
4414                 goto out_unlock;
4415
4416         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4417         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4418         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4419
4420 out_unlock:
4421         rcu_read_unlock();
4422         put_online_cpus();
4423
4424         return retval;
4425 }
4426
4427 /**
4428  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4429  * @pid: pid of the process
4430  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4431  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4432  */
4433 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4434                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4435 {
4436         int ret;
4437         cpumask_var_t mask;
4438
4439         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4440                 return -EINVAL;
4441         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4442                 return -EINVAL;
4443
4444         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4445                 return -ENOMEM;
4446
4447         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4448         if (ret == 0) {
4449                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4450
4451                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4452                         ret = -EFAULT;
4453                 else
4454                         ret = retlen;
4455         }
4456         free_cpumask_var(mask);
4457
4458         return ret;
4459 }
4460
4461 /**
4462  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4463  *
4464  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4465  * other threads running on this CPU then this function will return.
4466  */
4467 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4468 {
4469         struct rq *rq = this_rq_lock();
4470
4471         schedstat_inc(rq, yld_count);
4472         current->sched_class->yield_task(rq);
4473
4474         /*
4475          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4476          * no need to preempt or enable interrupts:
4477          */
4478         __release(rq->lock);
4479         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4480         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4481         preempt_enable_no_resched();
4482
4483         schedule();
4484
4485         return 0;
4486 }
4487
4488 static inline int should_resched(void)
4489 {
4490         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4491 }
4492
4493 static void __cond_resched(void)
4494 {
4495         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4496         __schedule();
4497         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4498 }
4499
4500 int __sched _cond_resched(void)
4501 {
4502         if (should_resched()) {
4503                 __cond_resched();
4504                 return 1;
4505         }
4506         return 0;
4507 }
4508 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4509
4510 /*
4511  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4512  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4513  *
4514  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4515  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4516  * spin_unlock(), once by hand).
4517  */
4518 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4519 {
4520         int resched = should_resched();
4521         int ret = 0;
4522
4523         lockdep_assert_held(lock);
4524
4525         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4526                 spin_unlock(lock);
4527                 if (resched)
4528                         __cond_resched();
4529                 else
4530                         cpu_relax();
4531                 ret = 1;
4532                 spin_lock(lock);
4533         }
4534         return ret;
4535 }
4536 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4537
4538 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4539 {
4540         BUG_ON(!in_softirq());
4541
4542         if (should_resched()) {
4543                 local_bh_enable();
4544                 __cond_resched();
4545                 local_bh_disable();
4546                 return 1;
4547         }
4548         return 0;
4549 }
4550 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4551
4552 /**
4553  * yield - yield the current processor to other threads.
4554  *
4555  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4556  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4557  */
4558 void __sched yield(void)
4559 {
4560         set_current_state(TASK_RUNNING);
4561         sys_sched_yield();
4562 }
4563 EXPORT_SYMBOL(yield);
4564
4565 /**
4566  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4567  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4568  * processor it's on.
4569  * @p: target task
4570  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4571  *
4572  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4573  * can't go away on us before we can do any checks.
4574  *
4575  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4576  */
4577 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4578 {
4579         struct task_struct *curr = current;
4580         struct rq *rq, *p_rq;
4581         unsigned long flags;
4582         bool yielded = 0;
4583
4584         local_irq_save(flags);
4585         rq = this_rq();
4586
4587 again:
4588         p_rq = task_rq(p);
4589         double_rq_lock(rq, p_rq);
4590         while (task_rq(p) != p_rq) {
4591                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4592                 goto again;
4593         }
4594
4595         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4596                 goto out;
4597
4598         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4599                 goto out;
4600
4601         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4602                 goto out;
4603
4604         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4605         if (yielded) {
4606                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4607                 /*
4608                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4609                  * fairness.
4610                  */
4611                 if (preempt && rq != p_rq)
4612                         resched_task(p_rq->curr);
4613         } else {
4614                 /*
4615                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4616                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4617                  * the next update.
4618                  */
4619                 rq->skip_clock_update = 0;
4620         }
4621
4622 out:
4623         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4624         local_irq_restore(flags);
4625
4626         if (yielded)
4627                 schedule();
4628
4629         return yielded;
4630 }
4631 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4632
4633 /*
4634  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4635  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4636  */
4637 void __sched io_schedule(void)
4638 {
4639         struct rq *rq = raw_rq();
4640
4641         delayacct_blkio_start();
4642         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4643         blk_flush_plug(current);
4644         current->in_iowait = 1;
4645         schedule();
4646         current->in_iowait = 0;
4647         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4648         delayacct_blkio_end();
4649 }
4650 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4651
4652 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4653 {
4654         struct rq *rq = raw_rq();
4655         long ret;
4656
4657         delayacct_blkio_start();
4658         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4659         blk_flush_plug(current);
4660         current->in_iowait = 1;
4661         ret = schedule_timeout(timeout);
4662         current->in_iowait = 0;
4663         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4664         delayacct_blkio_end();
4665         return ret;
4666 }
4667
4668 /**
4669  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4670  * @policy: scheduling class.
4671  *
4672  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4673  * by a given scheduling class.
4674  */
4675 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4676 {
4677         int ret = -EINVAL;
4678
4679         switch (policy) {
4680         case SCHED_FIFO:
4681         case SCHED_RR:
4682                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4683                 break;
4684         case SCHED_NORMAL:
4685         case SCHED_BATCH:
4686         case SCHED_IDLE:
4687                 ret = 0;
4688                 break;
4689         }
4690         return ret;
4691 }
4692
4693 /**
4694  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4695  * @policy: scheduling class.
4696  *
4697  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4698  * by a given scheduling class.
4699  */
4700 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4701 {
4702         int ret = -EINVAL;
4703
4704         switch (policy) {
4705         case SCHED_FIFO:
4706         case SCHED_RR:
4707                 ret = 1;
4708                 break;
4709         case SCHED_NORMAL:
4710         case SCHED_BATCH:
4711         case SCHED_IDLE:
4712                 ret = 0;
4713         }
4714         return ret;
4715 }
4716
4717 /**
4718  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4719  * @pid: pid of the process.
4720  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4721  *
4722  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4723  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4724  */
4725 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4726                 struct timespec __user *, interval)
4727 {
4728         struct task_struct *p;
4729         unsigned int time_slice;
4730         unsigned long flags;
4731         struct rq *rq;
4732         int retval;
4733         struct timespec t;
4734
4735         if (pid < 0)
4736                 return -EINVAL;
4737
4738         retval = -ESRCH;
4739         rcu_read_lock();
4740         p = find_process_by_pid(pid);
4741         if (!p)
4742                 goto out_unlock;
4743
4744         retval = security_task_getscheduler(p);
4745         if (retval)
4746                 goto out_unlock;
4747
4748         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4749         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4750         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4751
4752         rcu_read_unlock();
4753         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4754         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4755         return retval;
4756
4757 out_unlock:
4758         rcu_read_unlock();
4759         return retval;
4760 }
4761
4762 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4763
4764 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4765 {
4766         unsigned long free = 0;
4767         unsigned state;
4768
4769         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4770         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4771                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4772 #if BITS_PER_LONG == 32
4773         if (state == TASK_RUNNING)
4774                 printk(KERN_CONT " running  ");
4775         else
4776                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4777 #else
4778         if (state == TASK_RUNNING)
4779                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4780         else
4781                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4782 #endif
4783 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4784         free = stack_not_used(p);
4785 #endif
4786         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4787                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4788                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4789
4790         show_stack(p, NULL);
4791 }
4792
4793 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4794 {
4795         struct task_struct *g, *p;
4796
4797 #if BITS_PER_LONG == 32
4798         printk(KERN_INFO
4799                 "  task                PC stack   pid father\n");
4800 #else
4801         printk(KERN_INFO
4802                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4803 #endif
4804         rcu_read_lock();
4805         do_each_thread(g, p) {
4806                 /*
4807                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4808                  * console might take a lot of time:
4809                  */
4810                 touch_nmi_watchdog();
4811                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4812                         sched_show_task(p);
4813         } while_each_thread(g, p);
4814
4815         touch_all_softlockup_watchdogs();
4816
4817 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4818         sysrq_sched_debug_show();
4819 #endif
4820         rcu_read_unlock();
4821         /*
4822          * Only show locks if all tasks are dumped:
4823          */
4824         if (!state_filter)
4825                 debug_show_all_locks();
4826 }
4827
4828 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4829 {
4830         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4831 }
4832
4833 /**
4834  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4835  * @idle: task in question
4836  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4837  *
4838  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4839  * flag, to make booting more robust.
4840  */
4841 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4842 {
4843         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4844         unsigned long flags;
4845
4846         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4847
4848         __sched_fork(idle);
4849         idle->state = TASK_RUNNING;
4850         idle->se.exec_start = sched_clock();
4851
4852         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4853         /*
4854          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4855          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4856          * lockdep check in task_group() will fail.
4857          *
4858          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4859          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4860          *
4861          * Silence PROVE_RCU
4862          */
4863         rcu_read_lock();
4864         __set_task_cpu(idle, cpu);
4865         rcu_read_unlock();
4866
4867         rq->curr = rq->idle = idle;
4868 #if defined(CONFIG_SMP)
4869         idle->on_cpu = 1;
4870 #endif
4871         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4872
4873         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4874         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4875
4876         /*
4877          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4878          */
4879         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4880         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4881 #if defined(CONFIG_SMP)
4882         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4883 #endif
4884 }
4885
4886 #ifdef CONFIG_SMP
4887 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4888 {
4889         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4890                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4891
4892         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4893         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4894 }
4895
4896 /*
4897  * This is how migration works:
4898  *
4899  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4900  *    stop_one_cpu().
4901  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4902  *    off the CPU)
4903  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4904  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4905  *    it and puts it into the right queue.
4906  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4907  *    is done.
4908  */
4909
4910 /*
4911  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4912  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4913  * is removed from the allowed bitmask.
4914  *
4915  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4916  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4917  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4918  */
4919 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4920 {
4921         unsigned long flags;
4922         struct rq *rq;
4923         unsigned int dest_cpu;
4924         int ret = 0;
4925
4926         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4927
4928         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4929                 goto out;
4930
4931         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4932                 ret = -EINVAL;
4933                 goto out;
4934         }
4935
4936         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4937                 ret = -EINVAL;
4938                 goto out;
4939         }
4940
4941         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4942
4943         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4944         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4945                 goto out;
4946
4947         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4948         if (p->on_rq) {
4949                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4950                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4951                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4952                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4953                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4954                 return 0;
4955         }
4956 out:
4957         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4958
4959         return ret;
4960 }
4961 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4962
4963 /*
4964  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4965  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4966  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4967  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4968  *
4969  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4970  * as the task is no longer on this CPU.
4971  *
4972  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4973  */
4974 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4975 {
4976         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4977         int ret = 0;
4978
4979         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4980                 return ret;
4981
4982         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4983         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4984
4985         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4986         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4987         /* Already moved. */
4988         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4989                 goto done;
4990         /* Affinity changed (again). */
4991         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4992                 goto fail;
4993
4994         /*
4995          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4996          * placed properly.
4997          */
4998         if (p->on_rq) {
4999                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5000                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5001                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5002                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5003         }
5004 done:
5005         ret = 1;
5006 fail:
5007         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5008         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5009         return ret;
5010 }
5011
5012 /*
5013  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5014  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5015  * 'pushing' onto another runqueue.
5016  */
5017 static int migration_cpu_stop(void *data)
5018 {
5019         struct migration_arg *arg = data;
5020
5021         /*
5022          * The original target cpu might have gone down and we might
5023          * be on another cpu but it doesn't matter.
5024          */
5025         local_irq_disable();
5026         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5027         local_irq_enable();
5028         return 0;
5029 }
5030
5031 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5032
5033 /*
5034  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5035  * offline.
5036  */
5037 void idle_task_exit(void)
5038 {
5039         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5040
5041         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5042
5043         if (mm != &init_mm)
5044                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5045         mmdrop(mm);
5046 }
5047
5048 /*
5049  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5050  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5051  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5052  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5053  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5054  */
5055 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5056 {
5057         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5058
5059         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5060         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5061 }
5062
5063 /*
5064  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5065  */
5066 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5067 {
5068         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5069         rq->calc_load_active = 0;
5070 }
5071
5072 /*
5073  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5074  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5075  *
5076  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5077  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5078  * because of lock validation efforts.
5079  */
5080 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5081 {
5082         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5083         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5084         int dest_cpu;
5085
5086         /*
5087          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5088          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5089          *
5090          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5091          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5092          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5093          * done here.
5094          */
5095         rq->stop = NULL;
5096
5097         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5098         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5099
5100         for ( ; ; ) {
5101                 /*
5102                  * There's this thread running, bail when that's the only
5103                  * remaining thread.
5104                  */
5105                 if (rq->nr_running == 1)
5106                         break;
5107
5108                 next = pick_next_task(rq);
5109                 BUG_ON(!next);
5110                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5111
5112                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5113                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5114                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5115
5116                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5117
5118                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5119         }
5120
5121         rq->stop = stop;
5122 }
5123
5124 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5125
5126 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5127
5128 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5129         {
5130                 .procname       = "sched_domain",
5131                 .mode           = 0555,
5132         },
5133         {}
5134 };
5135
5136 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5137         {
5138                 .procname       = "kernel",
5139                 .mode           = 0555,
5140                 .child          = sd_ctl_dir,
5141         },
5142         {}
5143 };
5144
5145 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5146 {
5147         struct ctl_table *entry =
5148                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5149
5150         return entry;
5151 }
5152
5153 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5154 {
5155         struct ctl_table *entry;
5156
5157         /*
5158          * In the intermediate directories, both the child directory and
5159          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5160          * will always be set. In the lowest directory the names are
5161          * static strings and all have proc handlers.
5162          */
5163         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5164                 if (entry->child)
5165                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5166                 if (entry->proc_handler == NULL)
5167                         kfree(entry->procname);
5168         }
5169
5170         kfree(*tablep);
5171         *tablep = NULL;
5172 }
5173
5174 static void
5175 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5176                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5177                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5178 {
5179         entry->procname = procname;
5180         entry->data = data;
5181         entry->maxlen = maxlen;
5182         entry->mode = mode;
5183         entry->proc_handler = proc_handler;
5184 }
5185
5186 static struct ctl_table *
5187 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5188 {
5189         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5190
5191         if (table == NULL)
5192                 return NULL;
5193
5194         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5195                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5196         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5197                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5198         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5199                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5200         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5201                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5202         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5203                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5204         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5205                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5206         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5207                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5208         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5209                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5210         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5211                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5212         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5213                 &sd->cache_nice_tries,
5214                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5215         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5216                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5217         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5218                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5219         /* &table[12] is terminator */
5220
5221         return table;
5222 }
5223
5224 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5225 {
5226         struct ctl_table *entry, *table;
5227         struct sched_domain *sd;
5228         int domain_num = 0, i;
5229         char buf[32];
5230
5231         for_each_domain(cpu, sd)
5232                 domain_num++;
5233         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5234         if (table == NULL)
5235                 return NULL;
5236
5237         i = 0;
5238         for_each_domain(cpu, sd) {
5239                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5240                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5241                 entry->mode = 0555;
5242                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5243                 entry++;
5244                 i++;
5245         }
5246         return table;
5247 }
5248
5249 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5250 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5251 {
5252         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5253         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5254         char buf[32];
5255
5256         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5257         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5258
5259         if (entry == NULL)
5260                 return;
5261
5262         for_each_possible_cpu(i) {
5263                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5264                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5265                 entry->mode = 0555;
5266                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5267                 entry++;
5268         }
5269
5270         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5271         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5272 }
5273
5274 /* may be called multiple times per register */
5275 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5276 {
5277         if (sd_sysctl_header)
5278                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5279         sd_sysctl_header = NULL;
5280         if (sd_ctl_dir[0].child)
5281                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5282 }
5283 #else
5284 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5285 {
5286 }
5287 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5288 {
5289 }
5290 #endif
5291
5292 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5293 {
5294         if (!rq->online) {
5295                 const struct sched_class *class;
5296
5297                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5298                 rq->online = 1;
5299
5300                 for_each_class(class) {
5301                         if (class->rq_online)
5302                                 class->rq_online(rq);
5303                 }
5304         }
5305 }
5306
5307 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5308 {
5309         if (rq->online) {
5310                 const struct sched_class *class;
5311
5312                 for_each_class(class) {
5313                         if (class->rq_offline)
5314                                 class->rq_offline(rq);
5315                 }
5316
5317                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5318                 rq->online = 0;
5319         }
5320 }
5321
5322 /*
5323  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5324  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5325  */
5326 static int __cpuinit
5327 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5328 {
5329         int cpu = (long)hcpu;
5330         unsigned long flags;
5331         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5332
5333         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5334
5335         case CPU_UP_PREPARE:
5336                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5337                 break;
5338
5339         case CPU_ONLINE:
5340                 /* Update our root-domain */
5341                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5342                 if (rq->rd) {
5343                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5344
5345                         set_rq_online(rq);
5346                 }
5347                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5348                 break;
5349
5350 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5351         case CPU_DYING:
5352                 sched_ttwu_pending();
5353                 /* Update our root-domain */
5354                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5355                 if (rq->rd) {
5356                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5357                         set_rq_offline(rq);
5358                 }
5359                 migrate_tasks(cpu);
5360                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5361                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5362
5363                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5364                 calc_global_load_remove(rq);
5365                 break;
5366 #endif
5367         }
5368
5369         update_max_interval();
5370
5371         return NOTIFY_OK;
5372 }
5373
5374 /*
5375  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5376  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5377  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5378  */
5379 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5380         .notifier_call = migration_call,
5381         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5382 };
5383
5384 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5385                                       unsigned long action, void *hcpu)
5386 {
5387         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5388         case CPU_ONLINE:
5389         case CPU_DOWN_FAILED:
5390                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5391                 return NOTIFY_OK;
5392         default:
5393                 return NOTIFY_DONE;
5394         }
5395 }
5396
5397 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5398                                         unsigned long action, void *hcpu)
5399 {
5400         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5401         case CPU_DOWN_PREPARE:
5402                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5403                 return NOTIFY_OK;
5404         default:
5405                 return NOTIFY_DONE;
5406         }
5407 }
5408
5409 static int __init migration_init(void)
5410 {
5411         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5412         int err;
5413
5414         /* Initialize migration for the boot CPU */
5415         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5416         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5417         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5418         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5419
5420         /* Register cpu active notifiers */
5421         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5422         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5423
5424         return 0;
5425 }
5426 early_initcall(migration_init);
5427 #endif
5428
5429 #ifdef CONFIG_SMP
5430
5431 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5432
5433 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5434
5435 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5436
5437 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5438 {
5439         sched_domain_debug_enabled = 1;
5440
5441         return 0;
5442 }
5443 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5444
5445 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5446                                   struct cpumask *groupmask)
5447 {
5448         struct sched_group *group = sd->groups;
5449         char str[256];
5450
5451         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5452         cpumask_clear(groupmask);
5453
5454         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5455
5456         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5457                 printk("does not load-balance\n");
5458                 if (sd->parent)
5459                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5460                                         " has parent");
5461                 return -1;
5462         }
5463
5464         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5465
5466         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5467                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5468                                 "CPU%d\n", cpu);
5469         }
5470         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5471                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5472                                 " CPU%d\n", cpu);
5473         }
5474
5475         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5476         do {
5477                 if (!group) {
5478                         printk("\n");
5479                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5480                         break;
5481                 }
5482
5483                 if (!group->sgp->power) {
5484                         printk(KERN_CONT "\n");
5485                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5486                                         "set\n");
5487                         break;
5488                 }
5489
5490                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5491                         printk(KERN_CONT "\n");
5492                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5493                         break;
5494                 }
5495
5496                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5497                         printk(KERN_CONT "\n");
5498                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5499                         break;
5500                 }
5501
5502                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5503
5504                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5505
5506                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5507                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5508                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5509                                 group->sgp->power);
5510                 }
5511
5512                 group = group->next;
5513         } while (group != sd->groups);
5514         printk(KERN_CONT "\n");
5515
5516         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5517                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5518
5519         if (sd->parent &&
5520             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5521                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5522                         "of domain->span\n");
5523         return 0;
5524 }
5525
5526 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5527 {
5528         int level = 0;
5529
5530         if (!sched_domain_debug_enabled)
5531                 return;
5532
5533         if (!sd) {
5534                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5535                 return;
5536         }
5537
5538         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5539
5540         for (;;) {
5541                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5542                         break;
5543                 level++;
5544                 sd = sd->parent;
5545                 if (!sd)
5546                         break;
5547         }
5548 }
5549 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5550 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5551 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5552
5553 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5554 {
5555         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5556                 return 1;
5557
5558         /* Following flags need at least 2 groups */
5559         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5560                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5561                          SD_BALANCE_FORK |
5562                          SD_BALANCE_EXEC |
5563                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5564                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5565                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5566                         return 0;
5567         }
5568
5569         /* Following flags don't use groups */
5570         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5571                 return 0;
5572
5573         return 1;
5574 }
5575
5576 static int
5577 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5578 {
5579         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5580
5581         if (sd_degenerate(parent))
5582                 return 1;
5583
5584         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5585                 return 0;
5586
5587         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5588         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5589                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5590                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5591                                 SD_BALANCE_FORK |
5592                                 SD_BALANCE_EXEC |
5593                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5594                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5595                 if (nr_node_ids == 1)
5596                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5597         }
5598         if (~cflags & pflags)
5599                 return 0;
5600
5601         return 1;
5602 }
5603
5604 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5605 {
5606         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5607
5608         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5609         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5610         free_cpumask_var(rd->online);
5611         free_cpumask_var(rd->span);
5612         kfree(rd);
5613 }
5614
5615 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5616 {
5617         struct root_domain *old_rd = NULL;
5618         unsigned long flags;
5619
5620         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5621
5622         if (rq->rd) {
5623                 old_rd = rq->rd;
5624
5625                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5626                         set_rq_offline(rq);
5627
5628                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5629
5630                 /*
5631                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5632                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5633                  * in this function:
5634                  */
5635                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5636                         old_rd = NULL;
5637         }
5638
5639         atomic_inc(&rd->refcount);
5640         rq->rd = rd;
5641
5642         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5643         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5644                 set_rq_online(rq);
5645
5646         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5647
5648         if (old_rd)
5649                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5650 }
5651
5652 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5653 {
5654         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5655
5656         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5657                 goto out;
5658         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5659                 goto free_span;
5660         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5661                 goto free_online;
5662
5663         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5664                 goto free_rto_mask;
5665         return 0;
5666
5667 free_rto_mask:
5668         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5669 free_online:
5670         free_cpumask_var(rd->online);
5671 free_span:
5672         free_cpumask_var(rd->span);
5673 out:
5674         return -ENOMEM;
5675 }
5676
5677 /*
5678  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5679  * members (mimicking the global state we have today).
5680  */
5681 struct root_domain def_root_domain;
5682
5683 static void init_defrootdomain(void)
5684 {
5685         init_rootdomain(&def_root_domain);
5686
5687         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5688 }
5689
5690 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5691 {
5692         struct root_domain *rd;
5693
5694         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5695         if (!rd)
5696                 return NULL;
5697
5698         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5699                 kfree(rd);
5700                 return NULL;
5701         }
5702
5703         return rd;
5704 }
5705
5706 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5707 {
5708         struct sched_group *tmp, *first;
5709
5710         if (!sg)
5711                 return;
5712
5713         first = sg;
5714         do {
5715                 tmp = sg->next;
5716
5717                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5718                         kfree(sg->sgp);
5719
5720                 kfree(sg);
5721                 sg = tmp;
5722         } while (sg != first);
5723 }
5724
5725 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5726 {
5727         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5728
5729         /*
5730          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5731          * nuke them all.
5732          */
5733         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5734                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5735         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5736                 kfree(sd->groups->sgp);
5737                 kfree(sd->groups);
5738         }
5739         kfree(sd);
5740 }
5741
5742 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5743 {
5744         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5745 }
5746
5747 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5748 {
5749         for (; sd; sd = sd->parent)
5750                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5751 }
5752
5753 /*
5754  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5755  * hold the hotplug lock.
5756  */
5757 static void
5758 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5759 {
5760         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5761         struct sched_domain *tmp;
5762
5763         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5764         for (tmp = sd; tmp; ) {
5765                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5766                 if (!parent)
5767                         break;
5768
5769                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5770                         tmp->parent = parent->parent;
5771                         if (parent->parent)
5772                                 parent->parent->child = tmp;
5773                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5774                 } else
5775                         tmp = tmp->parent;
5776         }
5777
5778         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5779                 tmp = sd;
5780                 sd = sd->parent;
5781                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5782                 if (sd)
5783                         sd->child = NULL;
5784         }
5785
5786         sched_domain_debug(sd, cpu);
5787
5788         rq_attach_root(rq, rd);
5789         tmp = rq->sd;
5790         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5791         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5792 }
5793
5794 /* cpus with isolated domains */
5795 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5796
5797 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5798 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5799 {
5800         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5801         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5802         return 1;
5803 }
5804
5805 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5806
5807 #ifdef CONFIG_NUMA
5808
5809 /**
5810  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5811  * @node: node whose sched_domain we're building
5812  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5813  *
5814  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
5815  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5816  *
5817  * Should use nodemask_t.
5818  */
5819 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
5820 {
5821         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
5822
5823         min_val = INT_MAX;
5824
5825         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5826                 /* Start at @node */
5827                 n = (node + i) % nr_node_ids;
5828
5829                 if (!nr_cpus_node(n))
5830                         continue;
5831
5832                 /* Skip already used nodes */
5833                 if (node_isset(n, *used_nodes))
5834                         continue;
5835
5836                 /* Simple min distance search */
5837                 val = node_distance(node, n);
5838
5839                 if (val < min_val) {
5840                         min_val = val;
5841                         best_node = n;
5842                 }
5843         }
5844
5845         if (best_node != -1)
5846                 node_set(best_node, *used_nodes);
5847         return best_node;
5848 }
5849
5850 /**
5851  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5852  * @node: node whose cpumask we're constructing
5853  * @span: resulting cpumask
5854  *
5855  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
5856  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5857  * out optimally.
5858  */
5859 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
5860 {
5861         nodemask_t used_nodes;
5862         int i;
5863
5864         cpumask_clear(span);
5865         nodes_clear(used_nodes);
5866
5867         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
5868         node_set(node, used_nodes);
5869
5870         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5871                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
5872                 if (next_node < 0)
5873                         break;
5874                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
5875         }
5876 }
5877
5878 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
5879 {
5880         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5881
5882         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
5883
5884         return sched_domains_tmpmask;
5885 }
5886
5887 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
5888 {
5889         return cpu_possible_mask;
5890 }
5891 #endif /* CONFIG_NUMA */
5892
5893 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5894 {
5895         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5896 }
5897
5898 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5899
5900 struct sd_data {
5901         struct sched_domain **__percpu sd;
5902         struct sched_group **__percpu sg;
5903         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5904 };
5905
5906 struct s_data {
5907         struct sched_domain ** __percpu sd;
5908         struct root_domain      *rd;
5909 };
5910
5911 enum s_alloc {
5912         sa_rootdomain,
5913         sa_sd,
5914         sa_sd_storage,
5915         sa_none,
5916 };
5917
5918 struct sched_domain_topology_level;
5919
5920 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5921 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5922
5923 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5924
5925 struct sched_domain_topology_level {
5926         sched_domain_init_f init;
5927         sched_domain_mask_f mask;
5928         int                 flags;
5929         struct sd_data      data;
5930 };
5931
5932 static int
5933 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5934 {
5935         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5936         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5937         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5938         struct sd_data *sdd = sd->private;
5939         struct sched_domain *child;
5940         int i;
5941
5942         cpumask_clear(covered);
5943
5944         for_each_cpu(i, span) {
5945                 struct cpumask *sg_span;
5946
5947                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5948                         continue;
5949
5950                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5951                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5952
5953                 if (!sg)
5954                         goto fail;
5955
5956                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5957
5958                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5959                 if (child->child) {
5960                         child = child->child;
5961                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5962                 } else
5963                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5964
5965                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5966
5967                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
5968                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
5969
5970                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
5971                         groups = sg;
5972
5973                 if (!first)
5974                         first = sg;
5975                 if (last)
5976                         last->next = sg;
5977                 last = sg;
5978                 last->next = first;
5979         }
5980         sd->groups = groups;
5981
5982         return 0;
5983
5984 fail:
5985         free_sched_groups(first, 0);
5986
5987         return -ENOMEM;
5988 }
5989
5990 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5991 {
5992         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5993         struct sched_domain *child = sd->child;
5994
5995         if (child)
5996                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5997
5998         if (sg) {
5999                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6000                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6001                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6002         }
6003
6004         return cpu;
6005 }
6006
6007 /*
6008  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6009  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6010  * and ->cpu_power to 0.
6011  *
6012  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6013  */
6014 static int
6015 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6016 {
6017         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6018         struct sd_data *sdd = sd->private;
6019         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6020         struct cpumask *covered;
6021         int i;
6022
6023         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6024         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6025
6026         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6027                 return 0;
6028
6029         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6030         covered = sched_domains_tmpmask;
6031
6032         cpumask_clear(covered);
6033
6034         for_each_cpu(i, span) {
6035                 struct sched_group *sg;
6036                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6037                 int j;
6038
6039                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6040                         continue;
6041
6042                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6043                 sg->sgp->power = 0;
6044
6045                 for_each_cpu(j, span) {
6046                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6047                                 continue;
6048
6049                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6050                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6051                 }
6052
6053                 if (!first)
6054                         first = sg;
6055                 if (last)
6056                         last->next = sg;
6057                 last = sg;
6058         }
6059         last->next = first;
6060
6061         return 0;
6062 }
6063
6064 /*
6065  * Initialize sched groups cpu_power.
6066  *
6067  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6068  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6069  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6070  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6071  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6072  * less cpu_power.
6073  */
6074 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6075 {
6076         struct sched_group *sg = sd->groups;
6077
6078         WARN_ON(!sd || !sg);
6079
6080         do {
6081                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6082                 sg = sg->next;
6083         } while (sg != sd->groups);
6084
6085         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6086                 return;
6087
6088         update_group_power(sd, cpu);
6089         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6090 }
6091
6092 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6093 {
6094        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6095 }
6096
6097 /*
6098  * Initializers for schedule domains
6099  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6100  */
6101
6102 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6103 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6104 #else
6105 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6106 #endif
6107
6108 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6109 static noinline struct sched_domain *                                   \
6110 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6111 {                                                                       \
6112         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6113         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6114         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6115         sd->private = &tl->data;                                        \
6116         return sd;                                                      \
6117 }
6118
6119 SD_INIT_FUNC(CPU)
6120 #ifdef CONFIG_NUMA
6121  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6122  SD_INIT_FUNC(NODE)
6123 #endif
6124 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6125  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6126 #endif
6127 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6128  SD_INIT_FUNC(MC)
6129 #endif
6130 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6131  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6132 #endif
6133
6134 static int default_relax_domain_level = -1;
6135 int sched_domain_level_max;
6136
6137 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6138 {
6139         unsigned long val;
6140
6141         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6142         if (val < sched_domain_level_max)
6143                 default_relax_domain_level = val;
6144
6145         return 1;
6146 }
6147 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6148
6149 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6150                                  struct sched_domain_attr *attr)
6151 {
6152         int request;
6153
6154         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6155                 if (default_relax_domain_level < 0)
6156                         return;
6157                 else
6158                         request = default_relax_domain_level;
6159         } else
6160                 request = attr->relax_domain_level;
6161         if (request < sd->level) {
6162                 /* turn off idle balance on this domain */
6163                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6164         } else {
6165                 /* turn on idle balance on this domain */
6166                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6167         }
6168 }
6169
6170 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6171 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6172
6173 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6174                                  const struct cpumask *cpu_map)
6175 {
6176         switch (what) {
6177         case sa_rootdomain:
6178                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6179                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6180         case sa_sd:
6181                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6182         case sa_sd_storage:
6183                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6184         case sa_none:
6185                 break;
6186         }
6187 }
6188
6189 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6190                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6191 {
6192         memset(d, 0, sizeof(*d));
6193
6194         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6195                 return sa_sd_storage;
6196         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6197         if (!d->sd)
6198                 return sa_sd_storage;
6199         d->rd = alloc_rootdomain();
6200         if (!d->rd)
6201                 return sa_sd;
6202         return sa_rootdomain;
6203 }
6204
6205 /*
6206  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6207  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6208  * will not free the data we're using.
6209  */
6210 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6211 {
6212         struct sd_data *sdd = sd->private;
6213
6214         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6215         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6216
6217         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6218                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6219
6220         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6221                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6222 }
6223
6224 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6225 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6226 {
6227         return topology_thread_cpumask(cpu);
6228 }
6229 #endif
6230
6231 /*
6232  * Topology list, bottom-up.
6233  */
6234 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6235 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6236         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6237 #endif
6238 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6239         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6240 #endif
6241 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6242         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6243 #endif
6244         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6245 #ifdef CONFIG_NUMA
6246         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6247         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6248 #endif
6249         { NULL, },
6250 };
6251
6252 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6253
6254 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6255 {
6256         struct sched_domain_topology_level *tl;
6257         int j;
6258
6259         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6260                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6261
6262                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6263                 if (!sdd->sd)
6264                         return -ENOMEM;
6265
6266                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6267                 if (!sdd->sg)
6268                         return -ENOMEM;
6269
6270                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6271                 if (!sdd->sgp)
6272                         return -ENOMEM;
6273
6274                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6275                         struct sched_domain *sd;
6276                         struct sched_group *sg;
6277                         struct sched_group_power *sgp;
6278
6279                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6280                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6281                         if (!sd)
6282                                 return -ENOMEM;
6283
6284                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6285
6286                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6287                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6288                         if (!sg)
6289                                 return -ENOMEM;
6290
6291                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6292
6293                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6294                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6295                         if (!sgp)
6296                                 return -ENOMEM;
6297
6298                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6299                 }
6300         }
6301
6302         return 0;
6303 }
6304
6305 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6306 {
6307         struct sched_domain_topology_level *tl;
6308         int j;
6309
6310         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6311                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6312
6313                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6314                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6315                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6316                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
6317                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6318                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6319                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6320                 }
6321                 free_percpu(sdd->sd);
6322                 free_percpu(sdd->sg);
6323                 free_percpu(sdd->sgp);
6324         }
6325 }
6326
6327 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6328                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6329                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6330                 int cpu)
6331 {
6332         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6333         if (!sd)
6334                 return child;
6335
6336         set_domain_attribute(sd, attr);
6337         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6338         if (child) {
6339                 sd->level = child->level + 1;
6340                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6341                 child->parent = sd;
6342         }
6343         sd->child = child;
6344
6345         return sd;
6346 }
6347
6348 /*
6349  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6350  * to the individual cpus
6351  */
6352 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6353                                struct sched_domain_attr *attr)
6354 {
6355         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6356         struct sched_domain *sd;
6357         struct s_data d;
6358         int i, ret = -ENOMEM;
6359
6360         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6361         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6362                 goto error;
6363
6364         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6365         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6366                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6367
6368                 sd = NULL;
6369                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6370                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6371                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6372                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6373                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6374                                 break;
6375                 }
6376
6377                 while (sd->child)
6378                         sd = sd->child;
6379
6380                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6381         }
6382
6383         /* Build the groups for the domains */
6384         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6385                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6386                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6387                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6388                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6389                                         goto error;
6390                         } else {
6391                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6392                                         goto error;
6393                         }
6394                 }
6395         }
6396
6397         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6398         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6399                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6400                         continue;
6401
6402                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6403                         claim_allocations(i, sd);
6404                         init_sched_groups_power(i, sd);
6405                 }
6406         }
6407
6408         /* Attach the domains */
6409         rcu_read_lock();
6410         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6411                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6412                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6413         }
6414         rcu_read_unlock();
6415
6416         ret = 0;
6417 error:
6418         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6419         return ret;
6420 }
6421
6422 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6423 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6424 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6425                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6426
6427 /*
6428  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6429  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6430  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6431  */
6432 static cpumask_var_t fallback_doms;
6433
6434 /*
6435  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6436  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6437  * or 0 if it stayed the same.
6438  */
6439 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6440 {
6441         return 0;
6442 }
6443
6444 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6445 {
6446         int i;
6447         cpumask_var_t *doms;
6448
6449         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6450         if (!doms)
6451                 return NULL;
6452         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6453                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6454                         free_sched_domains(doms, i);
6455                         return NULL;
6456                 }
6457         }
6458         return doms;
6459 }
6460
6461 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6462 {
6463         unsigned int i;
6464         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6465                 free_cpumask_var(doms[i]);
6466         kfree(doms);
6467 }
6468
6469 /*
6470  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6471  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6472  * exclude other special cases in the future.
6473  */
6474 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6475 {
6476         int err;
6477
6478         arch_update_cpu_topology();
6479         ndoms_cur = 1;
6480         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6481         if (!doms_cur)
6482                 doms_cur = &fallback_doms;
6483         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6484         dattr_cur = NULL;
6485         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6486         register_sched_domain_sysctl();
6487
6488         return err;
6489 }
6490
6491 /*
6492  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6493  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6494  */
6495 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6496 {
6497         int i;
6498
6499         rcu_read_lock();
6500         for_each_cpu(i, cpu_map)
6501                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6502         rcu_read_unlock();
6503 }
6504
6505 /* handle null as "default" */
6506 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6507                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6508 {
6509         struct sched_domain_attr tmp;
6510
6511         /* fast path */
6512         if (!new && !cur)
6513                 return 1;
6514
6515         tmp = SD_ATTR_INIT;
6516         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6517                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6518                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6519 }
6520
6521 /*
6522  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6523  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6524  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6525  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6526  *
6527  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6528  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6529  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6530  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6531  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6532  * it as it is.
6533  *
6534  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6535  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6536  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6537  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6538  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6539  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6540  *
6541  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6542  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6543  * and it will not create the default domain.
6544  *
6545  * Call with hotplug lock held
6546  */
6547 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6548                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6549 {
6550         int i, j, n;
6551         int new_topology;
6552
6553         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6554
6555         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6556         unregister_sched_domain_sysctl();
6557
6558         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6559         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6560
6561         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6562
6563         /* Destroy deleted domains */
6564         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6565                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6566                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6567                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6568                                 goto match1;
6569                 }
6570                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6571                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6572 match1:
6573                 ;
6574         }
6575
6576         if (doms_new == NULL) {
6577                 ndoms_cur = 0;
6578                 doms_new = &fallback_doms;
6579                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6580                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6581         }
6582
6583         /* Build new domains */
6584         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6585                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6586                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6587                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6588                                 goto match2;
6589                 }
6590                 /* no match - add a new doms_new */
6591                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6592 match2:
6593                 ;
6594         }
6595
6596         /* Remember the new sched domains */
6597         if (doms_cur != &fallback_doms)
6598                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6599         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6600         doms_cur = doms_new;
6601         dattr_cur = dattr_new;
6602         ndoms_cur = ndoms_new;
6603
6604         register_sched_domain_sysctl();
6605
6606         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6607 }
6608
6609 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6610 static void reinit_sched_domains(void)
6611 {
6612         get_online_cpus();
6613
6614         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6615         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6616
6617         rebuild_sched_domains();
6618         put_online_cpus();
6619 }
6620
6621 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6622 {
6623         unsigned int level = 0;
6624
6625         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6626                 return -EINVAL;
6627
6628         /*
6629          * level is always be positive so don't check for
6630          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6631          * What happens on 0 or 1 byte write,
6632          * need to check for count as well?
6633          */
6634
6635         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6636                 return -EINVAL;
6637
6638         if (smt)
6639                 sched_smt_power_savings = level;
6640         else
6641                 sched_mc_power_savings = level;
6642
6643         reinit_sched_domains();
6644
6645         return count;
6646 }
6647
6648 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6649 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
6650                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
6651                                            char *page)
6652 {
6653         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6654 }
6655 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
6656                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
6657                                             const char *buf, size_t count)
6658 {
6659         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6660 }
6661 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6662                          sched_mc_power_savings_show,
6663                          sched_mc_power_savings_store);
6664 #endif
6665
6666 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6667 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
6668                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
6669                                             char *page)
6670 {
6671         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6672 }
6673 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
6674                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
6675                                              const char *buf, size_t count)
6676 {
6677         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6678 }
6679 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6680                    sched_smt_power_savings_show,
6681                    sched_smt_power_savings_store);
6682 #endif
6683
6684 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6685 {
6686         int err = 0;
6687
6688 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6689         if (smt_capable())
6690                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6691                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6692 #endif
6693 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6694         if (!err && mc_capable())
6695                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6696                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6697 #endif
6698         return err;
6699 }
6700 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6701
6702 /*
6703  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6704  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6705  * around partition_sched_domains().
6706  */
6707 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6708                              void *hcpu)
6709 {
6710         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6711         case CPU_ONLINE:
6712         case CPU_DOWN_FAILED:
6713                 cpuset_update_active_cpus();
6714                 return NOTIFY_OK;
6715         default:
6716                 return NOTIFY_DONE;
6717         }
6718 }
6719
6720 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6721                                void *hcpu)
6722 {
6723         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6724         case CPU_DOWN_PREPARE:
6725                 cpuset_update_active_cpus();
6726                 return NOTIFY_OK;
6727         default:
6728                 return NOTIFY_DONE;
6729         }
6730 }
6731
6732 void __init sched_init_smp(void)
6733 {
6734         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6735
6736         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6737         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6738
6739         get_online_cpus();
6740         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6741         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6742         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6743         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6744                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6745         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6746         put_online_cpus();
6747
6748         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6749         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6750
6751         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6752         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6753
6754         init_hrtick();
6755
6756         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6757         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6758                 BUG();
6759         sched_init_granularity();
6760         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6761
6762         init_sched_rt_class();
6763 }
6764 #else
6765 void __init sched_init_smp(void)
6766 {
6767         sched_init_granularity();
6768 }
6769 #endif /* CONFIG_SMP */
6770
6771 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6772
6773 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6774 {
6775         return in_lock_functions(addr) ||
6776                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6777                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6778 }
6779
6780 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6781 struct task_group root_task_group;
6782 #endif
6783
6784 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6785
6786 void __init sched_init(void)
6787 {
6788         int i, j;
6789         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6790
6791 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6792         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6793 #endif
6794 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6795         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6796 #endif
6797 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6798         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6799 #endif
6800         if (alloc_size) {
6801                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6802
6803 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6804                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6805                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6806
6807                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6808                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6809
6810 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6811 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6812                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6813                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6814
6815                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6816                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6817
6818 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6819 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6820                 for_each_possible_cpu(i) {
6821                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6822                         ptr += cpumask_size();
6823                 }
6824 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6825         }
6826
6827 #ifdef CONFIG_SMP
6828         init_defrootdomain();
6829 #endif
6830
6831         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6832                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6833
6834 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6835         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6836                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6837 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6838
6839 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6840         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6841         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6842         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6843         autogroup_init(&init_task);
6844
6845 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6846
6847 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6848         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6849         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6850         /* Too early, not expected to fail */
6851         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6852 #endif
6853         for_each_possible_cpu(i) {
6854                 struct rq *rq;
6855
6856                 rq = cpu_rq(i);
6857                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6858                 rq->nr_running = 0;
6859                 rq->calc_load_active = 0;
6860                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6861                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6862                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6863 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6864                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6865                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6866                 /*
6867                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6868                  *
6869                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6870                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6871                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6872                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6873                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6874                  * (se->load.weight).
6875                  *
6876                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6877                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6878                  * then A0's share of the cpu resource is:
6879                  *
6880                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6881                  *
6882                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6883                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6884                  */
6885                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6886                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6887 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6888
6889                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6890 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6891                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6892                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6893 #endif
6894
6895                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6896                         rq->cpu_load[j] = 0;
6897
6898                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6899
6900 #ifdef CONFIG_SMP
6901                 rq->sd = NULL;
6902                 rq->rd = NULL;
6903                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6904                 rq->post_schedule = 0;
6905                 rq->active_balance = 0;
6906                 rq->next_balance = jiffies;
6907                 rq->push_cpu = 0;
6908                 rq->cpu = i;
6909                 rq->online = 0;
6910                 rq->idle_stamp = 0;
6911                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6912                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6913 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6914                 rq->nohz_flags = 0;
6915 #endif
6916 #endif
6917                 init_rq_hrtick(rq);
6918                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6919         }
6920
6921         set_load_weight(&init_task);
6922
6923 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6924         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6925 #endif
6926
6927 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6928         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6929 #endif
6930
6931         /*
6932          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6933          */
6934         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6935         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6936
6937         /*
6938          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6939          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6940          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6941          * when this runqueue becomes "idle".
6942          */
6943         init_idle(current, smp_processor_id());
6944
6945         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6946
6947         /*
6948          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6949          */
6950         current->sched_class = &fair_sched_class;
6951
6952 #ifdef CONFIG_SMP
6953         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6954         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6955         if (cpu_isolated_map == NULL)
6956                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6957 #endif
6958         init_sched_fair_class();
6959
6960         scheduler_running = 1;
6961 }
6962
6963 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6964 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6965 {
6966         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6967
6968         return (nested == preempt_offset);
6969 }
6970
6971 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6972 {
6973         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6974
6975         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6976         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6977             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6978                 return;
6979         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6980                 return;
6981         prev_jiffy = jiffies;
6982
6983         printk(KERN_ERR
6984                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6985                         file, line);
6986         printk(KERN_ERR
6987                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6988                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6989                         current->pid, current->comm);
6990
6991         debug_show_held_locks(current);
6992         if (irqs_disabled())
6993                 print_irqtrace_events(current);
6994         dump_stack();
6995 }
6996 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6997 #endif
6998
6999 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7000 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7001 {
7002         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7003         int old_prio = p->prio;
7004         int on_rq;
7005
7006         on_rq = p->on_rq;
7007         if (on_rq)
7008                 deactivate_task(rq, p, 0);
7009         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7010         if (on_rq) {
7011                 activate_task(rq, p, 0);
7012                 resched_task(rq->curr);
7013         }
7014
7015         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7016 }
7017
7018 void normalize_rt_tasks(void)
7019 {
7020         struct task_struct *g, *p;
7021         unsigned long flags;
7022         struct rq *rq;
7023
7024         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7025         do_each_thread(g, p) {
7026                 /*
7027                  * Only normalize user tasks:
7028                  */
7029                 if (!p->mm)
7030                         continue;
7031
7032                 p->se.exec_start                = 0;
7033 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7034                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7035                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7036                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7037 #endif
7038
7039                 if (!rt_task(p)) {
7040                         /*
7041                          * Renice negative nice level userspace
7042                          * tasks back to 0:
7043                          */
7044                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7045                                 set_user_nice(p, 0);
7046                         continue;
7047                 }
7048
7049                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7050                 rq = __task_rq_lock(p);
7051
7052                 normalize_task(rq, p);
7053
7054                 __task_rq_unlock(rq);
7055                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7056         } while_each_thread(g, p);
7057
7058         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7059 }
7060
7061 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7062
7063 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7064 /*
7065  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7066  *
7067  * They can only be called when the whole system has been
7068  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7069  * activity can take place. Using them for anything else would
7070  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7071  * under any other configuration.
7072  */
7073
7074 /**
7075  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7076  * @cpu: the processor in question.
7077  *
7078  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7079  */
7080 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7081 {
7082         return cpu_curr(cpu);
7083 }
7084
7085 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7086
7087 #ifdef CONFIG_IA64
7088 /**
7089  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7090  * @cpu: the processor in question.
7091  * @p: the task pointer to set.
7092  *
7093  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7094  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7095  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7096  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7097  * and caller must save the original value of the current task (see
7098  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7099  * re-starting the system.
7100  *
7101  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7102  */
7103 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7104 {
7105         cpu_curr(cpu) = p;
7106 }
7107
7108 #endif
7109
7110 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7111 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7112 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7113
7114 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7115 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7116 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7117
7118 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7119 {
7120         free_fair_sched_group(tg);
7121         free_rt_sched_group(tg);
7122         autogroup_free(tg);
7123         kfree(tg);
7124 }
7125
7126 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7127 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7128 {
7129         struct task_group *tg;
7130         unsigned long flags;
7131
7132         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7133         if (!tg)
7134                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7135
7136         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7137                 goto err;
7138
7139         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7140                 goto err;
7141
7142         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7143         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7144
7145         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7146
7147         tg->parent = parent;
7148         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7149         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7150         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7151
7152         return tg;
7153
7154 err:
7155         free_sched_group(tg);
7156         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7157 }
7158
7159 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7160 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7161 {
7162         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7163         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7164 }
7165
7166 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7167 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7168 {
7169         unsigned long flags;
7170         int i;
7171
7172         /* end participation in shares distribution */
7173         for_each_possible_cpu(i)
7174                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7175
7176         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7177         list_del_rcu(&tg->list);
7178         list_del_rcu(&tg->siblings);
7179         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7180
7181         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7182         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7183 }
7184
7185 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7186  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7187  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7188  *      reflect its new group.
7189  */
7190 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7191 {
7192         int on_rq, running;
7193         unsigned long flags;
7194         struct rq *rq;
7195
7196         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7197
7198         running = task_current(rq, tsk);
7199         on_rq = tsk->on_rq;
7200
7201         if (on_rq)
7202                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7203         if (unlikely(running))
7204                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7205
7206 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7207         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7208                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7209         else
7210 #endif
7211                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7212
7213         if (unlikely(running))
7214                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7215         if (on_rq)
7216                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7217
7218         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7219 }
7220 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7221
7222 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7223 #endif
7224
7225 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7226 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7227 {
7228         if (runtime == RUNTIME_INF)
7229                 return 1ULL << 20;
7230
7231         return div64_u64(runtime << 20, period);
7232 }
7233 #endif
7234
7235 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7236 /*
7237  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7238  */
7239 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7240
7241 /* Must be called with tasklist_lock held */
7242 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7243 {
7244         struct task_struct *g, *p;
7245
7246         do_each_thread(g, p) {
7247                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7248                         return 1;
7249         } while_each_thread(g, p);
7250
7251         return 0;
7252 }
7253
7254 struct rt_schedulable_data {
7255         struct task_group *tg;
7256         u64 rt_period;
7257         u64 rt_runtime;
7258 };
7259
7260 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7261 {
7262         struct rt_schedulable_data *d = data;
7263         struct task_group *child;
7264         unsigned long total, sum = 0;
7265         u64 period, runtime;
7266
7267         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7268         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7269
7270         if (tg == d->tg) {
7271                 period = d->rt_period;
7272                 runtime = d->rt_runtime;
7273         }
7274
7275         /*
7276          * Cannot have more runtime than the period.
7277          */
7278         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7279                 return -EINVAL;
7280
7281         /*
7282          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7283          */
7284         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7285                 return -EBUSY;
7286
7287         total = to_ratio(period, runtime);
7288
7289         /*
7290          * Nobody can have more than the global setting allows.
7291          */
7292         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7293                 return -EINVAL;
7294
7295         /*
7296          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7297          */
7298         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7299                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7300                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7301
7302                 if (child == d->tg) {
7303                         period = d->rt_period;
7304                         runtime = d->rt_runtime;
7305                 }
7306
7307                 sum += to_ratio(period, runtime);
7308         }
7309
7310         if (sum > total)
7311                 return -EINVAL;
7312
7313         return 0;
7314 }
7315
7316 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7317 {
7318         int ret;
7319
7320         struct rt_schedulable_data data = {
7321                 .tg = tg,
7322                 .rt_period = period,
7323                 .rt_runtime = runtime,
7324         };
7325
7326         rcu_read_lock();
7327         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7328         rcu_read_unlock();
7329
7330         return ret;
7331 }
7332
7333 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7334                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7335 {
7336         int i, err = 0;
7337
7338         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7339         read_lock(&tasklist_lock);
7340         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7341         if (err)
7342                 goto unlock;
7343
7344         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7345         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7346         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7347
7348         for_each_possible_cpu(i) {
7349                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7350
7351                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7352                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7353                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7354         }
7355         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7356 unlock:
7357         read_unlock(&tasklist_lock);
7358         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7359
7360         return err;
7361 }
7362
7363 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7364 {
7365         u64 rt_runtime, rt_period;
7366
7367         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7368         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7369         if (rt_runtime_us < 0)
7370                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7371
7372         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7373 }
7374
7375 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7376 {
7377         u64 rt_runtime_us;
7378
7379         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7380                 return -1;
7381
7382         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7383         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7384         return rt_runtime_us;
7385 }
7386
7387 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7388 {
7389         u64 rt_runtime, rt_period;
7390
7391         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7392         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7393
7394         if (rt_period == 0)
7395                 return -EINVAL;
7396
7397         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7398 }
7399
7400 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7401 {
7402         u64 rt_period_us;
7403
7404         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7405         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7406         return rt_period_us;
7407 }
7408
7409 static int sched_rt_global_constraints(void)
7410 {
7411         u64 runtime, period;
7412         int ret = 0;
7413
7414         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7415                 return -EINVAL;
7416
7417         runtime = global_rt_runtime();
7418         period = global_rt_period();
7419
7420         /*
7421          * Sanity check on the sysctl variables.
7422          */
7423         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7424                 return -EINVAL;
7425
7426         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7427         read_lock(&tasklist_lock);
7428         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7429         read_unlock(&tasklist_lock);
7430         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7431
7432         return ret;
7433 }
7434
7435 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7436 {
7437         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7438         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7439                 return 0;
7440
7441         return 1;
7442 }
7443
7444 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7445 static int sched_rt_global_constraints(void)
7446 {
7447         unsigned long flags;
7448         int i;
7449
7450         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7451                 return -EINVAL;
7452
7453         /*
7454          * There's always some RT tasks in the root group
7455          * -- migration, kstopmachine etc..
7456          */
7457         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7458                 return -EBUSY;
7459
7460         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7461         for_each_possible_cpu(i) {
7462                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7463
7464                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7465                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7466                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7467         }
7468         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7469
7470         return 0;
7471 }
7472 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7473
7474 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7475                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7476                 loff_t *ppos)
7477 {
7478         int ret;
7479         int old_period, old_runtime;
7480         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7481
7482         mutex_lock(&mutex);
7483         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7484         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7485
7486         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7487
7488         if (!ret && write) {
7489                 ret = sched_rt_global_constraints();
7490                 if (ret) {
7491                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7492                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7493                 } else {
7494                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7495                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7496                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7497                 }
7498         }
7499         mutex_unlock(&mutex);
7500
7501         return ret;
7502 }
7503
7504 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7505
7506 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7507 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7508 {
7509         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7510                             struct task_group, css);
7511 }
7512
7513 static struct cgroup_subsys_state *
7514 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7515 {
7516         struct task_group *tg, *parent;
7517
7518         if (!cgrp->parent) {
7519                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7520                 return &root_task_group.css;
7521         }
7522
7523         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7524         tg = sched_create_group(parent);
7525         if (IS_ERR(tg))
7526                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7527
7528         return &tg->css;
7529 }
7530
7531 static void
7532 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7533 {
7534         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7535
7536         sched_destroy_group(tg);
7537 }
7538
7539 static int
7540 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
7541 {
7542 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7543         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
7544                 return -EINVAL;
7545 #else
7546         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7547         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
7548                 return -EINVAL;
7549 #endif
7550         return 0;
7551 }
7552
7553 static void
7554 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
7555 {
7556         sched_move_task(tsk);
7557 }
7558
7559 static void
7560 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7561                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
7562 {
7563         /*
7564          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7565          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7566          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7567          */
7568         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7569                 return;
7570
7571         sched_move_task(task);
7572 }
7573
7574 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7575 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7576                                 u64 shareval)
7577 {
7578         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7579 }
7580
7581 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7582 {
7583         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7584
7585         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7586 }
7587
7588 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7589 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7590
7591 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7592 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7593
7594 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7595
7596 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7597 {
7598         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7599         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7600
7601         if (tg == &root_task_group)
7602                 return -EINVAL;
7603
7604         /*
7605          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7606          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7607          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7608          */
7609         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7610                 return -EINVAL;
7611
7612         /*
7613          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7614          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7615          * feasibility.
7616          */
7617         if (period > max_cfs_quota_period)
7618                 return -EINVAL;
7619
7620         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7621         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7622         if (ret)
7623                 goto out_unlock;
7624
7625         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7626         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7627         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7628         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7629         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7630         cfs_b->quota = quota;
7631
7632         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7633         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7634         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7635                 /* force a reprogram */
7636                 cfs_b->timer_active = 0;
7637                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7638         }
7639         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7640
7641         for_each_possible_cpu(i) {
7642                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7643                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7644
7645                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7646                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7647                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7648
7649                 if (cfs_rq->throttled)
7650                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7651                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7652         }
7653 out_unlock:
7654         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7655
7656         return ret;
7657 }
7658
7659 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7660 {
7661         u64 quota, period;
7662
7663         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7664         if (cfs_quota_us < 0)
7665                 quota = RUNTIME_INF;
7666         else
7667                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7668
7669         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7670 }
7671
7672 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7673 {
7674         u64 quota_us;
7675
7676         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7677                 return -1;
7678
7679         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7680         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7681
7682         return quota_us;
7683 }
7684
7685 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7686 {
7687         u64 quota, period;
7688
7689         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7690         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7691
7692         if (period <= 0)
7693                 return -EINVAL;
7694
7695         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7696 }
7697
7698 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7699 {
7700         u64 cfs_period_us;
7701
7702         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7703         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7704
7705         return cfs_period_us;
7706 }
7707
7708 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7709 {
7710         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7711 }
7712
7713 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7714                                 s64 cfs_quota_us)
7715 {
7716         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7717 }
7718
7719 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7720 {
7721         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7722 }
7723
7724 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7725                                 u64 cfs_period_us)
7726 {
7727         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7728 }
7729
7730 struct cfs_schedulable_data {
7731         struct task_group *tg;
7732         u64 period, quota;
7733 };
7734
7735 /*
7736  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7737  * note: units are usecs
7738  */
7739 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7740                                struct cfs_schedulable_data *d)
7741 {
7742         u64 quota, period;
7743
7744         if (tg == d->tg) {
7745                 period = d->period;
7746                 quota = d->quota;
7747         } else {
7748                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7749                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7750         }
7751
7752         /* note: these should typically be equivalent */
7753         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7754                 return RUNTIME_INF;
7755
7756         return to_ratio(period, quota);
7757 }
7758
7759 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7760 {
7761         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7762         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7763         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7764
7765         if (!tg->parent) {
7766                 quota = RUNTIME_INF;
7767         } else {
7768                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7769
7770                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7771                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7772
7773                 /*
7774                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7775                  * limit is set
7776                  */
7777                 if (quota == RUNTIME_INF)
7778                         quota = parent_quota;
7779                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7780                         return -EINVAL;
7781         }
7782         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7783
7784         return 0;
7785 }
7786
7787 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7788 {
7789         int ret;
7790         struct cfs_schedulable_data data = {
7791                 .tg = tg,
7792                 .period = period,
7793                 .quota = quota,
7794         };
7795
7796         if (quota != RUNTIME_INF) {
7797                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7798                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7799         }
7800
7801         rcu_read_lock();
7802         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7803         rcu_read_unlock();
7804
7805         return ret;
7806 }
7807
7808 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7809                 struct cgroup_map_cb *cb)
7810 {
7811         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7812         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7813
7814         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7815         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7816         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7817
7818         return 0;
7819 }
7820 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7821 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7822
7823 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7824 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7825                                 s64 val)
7826 {
7827         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7828 }
7829
7830 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7831 {
7832         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7833 }
7834
7835 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7836                 u64 rt_period_us)
7837 {
7838         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7839 }
7840
7841 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7842 {
7843         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7844 }
7845 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7846
7847 static struct cftype cpu_files[] = {
7848 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7849         {
7850                 .name = "shares",
7851                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7852                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7853         },
7854 #endif
7855 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7856         {
7857                 .name = "cfs_quota_us",
7858                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7859                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7860         },
7861         {
7862                 .name = "cfs_period_us",
7863                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7864                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7865         },
7866         {
7867                 .name = "stat",
7868                 .read_map = cpu_stats_show,
7869         },
7870 #endif
7871 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7872         {
7873                 .name = "rt_runtime_us",
7874                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7875                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7876         },
7877         {
7878                 .name = "rt_period_us",
7879                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7880                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7881         },
7882 #endif
7883 };
7884
7885 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7886 {
7887         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7888 }
7889
7890 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7891         .name           = "cpu",
7892         .create         = cpu_cgroup_create,
7893         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7894         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
7895         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
7896         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7897         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7898         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7899         .early_init     = 1,
7900 };
7901
7902 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7903
7904 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7905
7906 /*
7907  * CPU accounting code for task groups.
7908  *
7909  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7910  * (balbir@in.ibm.com).
7911  */
7912
7913 /* create a new cpu accounting group */
7914 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
7915         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7916 {
7917         struct cpuacct *ca;
7918
7919         if (!cgrp->parent)
7920                 return &root_cpuacct.css;
7921
7922         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7923         if (!ca)
7924                 goto out;
7925
7926         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7927         if (!ca->cpuusage)
7928                 goto out_free_ca;
7929
7930         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7931         if (!ca->cpustat)
7932                 goto out_free_cpuusage;
7933
7934         return &ca->css;
7935
7936 out_free_cpuusage:
7937         free_percpu(ca->cpuusage);
7938 out_free_ca:
7939         kfree(ca);
7940 out:
7941         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7942 }
7943
7944 /* destroy an existing cpu accounting group */
7945 static void
7946 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7947 {
7948         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7949
7950         free_percpu(ca->cpustat);
7951         free_percpu(ca->cpuusage);
7952         kfree(ca);
7953 }
7954
7955 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
7956 {
7957         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7958         u64 data;
7959
7960 #ifndef CONFIG_64BIT
7961         /*
7962          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
7963          */
7964         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7965         data = *cpuusage;
7966         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7967 #else
7968         data = *cpuusage;
7969 #endif
7970
7971         return data;
7972 }
7973
7974 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
7975 {
7976         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7977
7978 #ifndef CONFIG_64BIT
7979         /*
7980          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
7981          */
7982         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7983         *cpuusage = val;
7984         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7985 #else
7986         *cpuusage = val;
7987 #endif
7988 }
7989
7990 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
7991 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7992 {
7993         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7994         u64 totalcpuusage = 0;
7995         int i;
7996
7997         for_each_present_cpu(i)
7998                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
7999
8000         return totalcpuusage;
8001 }
8002
8003 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8004                                                                 u64 reset)
8005 {
8006         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8007         int err = 0;
8008         int i;
8009
8010         if (reset) {
8011                 err = -EINVAL;
8012                 goto out;
8013         }
8014
8015         for_each_present_cpu(i)
8016                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8017
8018 out:
8019         return err;
8020 }
8021
8022 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8023                                    struct seq_file *m)
8024 {
8025         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8026         u64 percpu;
8027         int i;
8028
8029         for_each_present_cpu(i) {
8030                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8031                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8032         }
8033         seq_printf(m, "\n");
8034         return 0;
8035 }
8036
8037 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8038         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8039         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8040 };
8041
8042 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8043                               struct cgroup_map_cb *cb)
8044 {
8045         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8046         int cpu;
8047         s64 val = 0;
8048
8049         for_each_online_cpu(cpu) {
8050                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8051                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8052                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8053         }
8054         val = cputime64_to_clock_t(val);
8055         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8056
8057         val = 0;
8058         for_each_online_cpu(cpu) {
8059                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8060                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8061                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8062                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8063         }
8064
8065         val = cputime64_to_clock_t(val);
8066         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8067
8068         return 0;
8069 }
8070
8071 static struct cftype files[] = {
8072         {
8073                 .name = "usage",
8074                 .read_u64 = cpuusage_read,
8075                 .write_u64 = cpuusage_write,
8076         },
8077         {
8078                 .name = "usage_percpu",
8079                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8080         },
8081         {
8082                 .name = "stat",
8083                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8084         },
8085 };
8086
8087 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8088 {
8089         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8090 }
8091
8092 /*
8093  * charge this task's execution time to its accounting group.
8094  *
8095  * called with rq->lock held.
8096  */
8097 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8098 {
8099         struct cpuacct *ca;
8100         int cpu;
8101
8102         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8103                 return;
8104
8105         cpu = task_cpu(tsk);
8106
8107         rcu_read_lock();
8108
8109         ca = task_ca(tsk);
8110
8111         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8112                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8113                 *cpuusage += cputime;
8114         }
8115
8116         rcu_read_unlock();
8117 }
8118
8119 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8120         .name = "cpuacct",
8121         .create = cpuacct_create,
8122         .destroy = cpuacct_destroy,
8123         .populate = cpuacct_populate,
8124         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8125 };
8126 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */