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