sched/accounting: Change cpustat fields to an array
[linux-flexiantxendom0-3.2.10.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
78 #include <asm/paravirt.h>
79 #endif
80
81 #include "sched.h"
82 #include "../workqueue_sched.h"
83
84 #define CREATE_TRACE_POINTS
85 #include <trace/events/sched.h>
86
87 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
88 {
89         unsigned long delta;
90         ktime_t soft, hard, now;
91
92         for (;;) {
93                 if (hrtimer_active(period_timer))
94                         break;
95
96                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
97                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
98
99                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
100                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
101                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
102                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
103                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
104         }
105 }
106
107 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
108 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
109
110 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
111
112 void update_rq_clock(struct rq *rq)
113 {
114         s64 delta;
115
116         if (rq->skip_clock_update > 0)
117                 return;
118
119         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
120         rq->clock += delta;
121         update_rq_clock_task(rq, delta);
122 }
123
124 /*
125  * Debugging: various feature bits
126  */
127
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
130
131 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
132 #include "features.h"
133         0;
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
138 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
139         #name ,
140
141 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
142 #include "features.h"
143         NULL
144 };
145
146 #undef SCHED_FEAT
147
148 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
149 {
150         int i;
151
152         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
153                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
154                         seq_puts(m, "NO_");
155                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
156         }
157         seq_puts(m, "\n");
158
159         return 0;
160 }
161
162 static ssize_t
163 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
164                 size_t cnt, loff_t *ppos)
165 {
166         char buf[64];
167         char *cmp;
168         int neg = 0;
169         int i;
170
171         if (cnt > 63)
172                 cnt = 63;
173
174         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
175                 return -EFAULT;
176
177         buf[cnt] = 0;
178         cmp = strstrip(buf);
179
180         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
181                 neg = 1;
182                 cmp += 3;
183         }
184
185         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
186                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
187                         if (neg)
188                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
189                         else
190                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
191                         break;
192                 }
193         }
194
195         if (!sched_feat_names[i])
196                 return -EINVAL;
197
198         *ppos += cnt;
199
200         return cnt;
201 }
202
203 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
204 {
205         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
206 }
207
208 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
209         .open           = sched_feat_open,
210         .write          = sched_feat_write,
211         .read           = seq_read,
212         .llseek         = seq_lseek,
213         .release        = single_release,
214 };
215
216 static __init int sched_init_debug(void)
217 {
218         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
219                         &sched_feat_fops);
220
221         return 0;
222 }
223 late_initcall(sched_init_debug);
224
225 #endif
226
227 /*
228  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
229  * Limited because this is done with IRQs disabled.
230  */
231 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
232
233 /*
234  * period over which we average the RT time consumption, measured
235  * in ms.
236  *
237  * default: 1s
238  */
239 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
240
241 /*
242  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
243  * default: 1s
244  */
245 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
246
247 __read_mostly int scheduler_running;
248
249 /*
250  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
251  * default: 0.95s
252  */
253 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
254
255
256
257 /*
258  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
259  */
260 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
261         __acquires(rq->lock)
262 {
263         struct rq *rq;
264
265         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
266
267         for (;;) {
268                 rq = task_rq(p);
269                 raw_spin_lock(&rq->lock);
270                 if (likely(rq == task_rq(p)))
271                         return rq;
272                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
273         }
274 }
275
276 /*
277  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
278  */
279 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
280         __acquires(p->pi_lock)
281         __acquires(rq->lock)
282 {
283         struct rq *rq;
284
285         for (;;) {
286                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
287                 rq = task_rq(p);
288                 raw_spin_lock(&rq->lock);
289                 if (likely(rq == task_rq(p)))
290                         return rq;
291                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
292                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
293         }
294 }
295
296 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
297         __releases(rq->lock)
298 {
299         raw_spin_unlock(&rq->lock);
300 }
301
302 static inline void
303 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
304         __releases(rq->lock)
305         __releases(p->pi_lock)
306 {
307         raw_spin_unlock(&rq->lock);
308         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
309 }
310
311 /*
312  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
313  */
314 static struct rq *this_rq_lock(void)
315         __acquires(rq->lock)
316 {
317         struct rq *rq;
318
319         local_irq_disable();
320         rq = this_rq();
321         raw_spin_lock(&rq->lock);
322
323         return rq;
324 }
325
326 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
327 /*
328  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
329  *
330  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
331  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
332  * reschedule event.
333  *
334  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
335  * rq->lock.
336  */
337
338 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
339 {
340         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
341                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
342 }
343
344 /*
345  * High-resolution timer tick.
346  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
347  */
348 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
349 {
350         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
351
352         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
353
354         raw_spin_lock(&rq->lock);
355         update_rq_clock(rq);
356         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
357         raw_spin_unlock(&rq->lock);
358
359         return HRTIMER_NORESTART;
360 }
361
362 #ifdef CONFIG_SMP
363 /*
364  * called from hardirq (IPI) context
365  */
366 static void __hrtick_start(void *arg)
367 {
368         struct rq *rq = arg;
369
370         raw_spin_lock(&rq->lock);
371         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
372         rq->hrtick_csd_pending = 0;
373         raw_spin_unlock(&rq->lock);
374 }
375
376 /*
377  * Called to set the hrtick timer state.
378  *
379  * called with rq->lock held and irqs disabled
380  */
381 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
382 {
383         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
384         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
385
386         hrtimer_set_expires(timer, time);
387
388         if (rq == this_rq()) {
389                 hrtimer_restart(timer);
390         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
391                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
392                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
393         }
394 }
395
396 static int
397 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
398 {
399         int cpu = (int)(long)hcpu;
400
401         switch (action) {
402         case CPU_UP_CANCELED:
403         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
404         case CPU_DOWN_PREPARE:
405         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
406         case CPU_DEAD:
407         case CPU_DEAD_FROZEN:
408                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
409                 return NOTIFY_OK;
410         }
411
412         return NOTIFY_DONE;
413 }
414
415 static __init void init_hrtick(void)
416 {
417         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
418 }
419 #else
420 /*
421  * Called to set the hrtick timer state.
422  *
423  * called with rq->lock held and irqs disabled
424  */
425 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
426 {
427         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
428                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
429 }
430
431 static inline void init_hrtick(void)
432 {
433 }
434 #endif /* CONFIG_SMP */
435
436 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
437 {
438 #ifdef CONFIG_SMP
439         rq->hrtick_csd_pending = 0;
440
441         rq->hrtick_csd.flags = 0;
442         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
443         rq->hrtick_csd.info = rq;
444 #endif
445
446         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
447         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
448 }
449 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
450 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
451 {
452 }
453
454 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
455 {
456 }
457
458 static inline void init_hrtick(void)
459 {
460 }
461 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
462
463 /*
464  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
465  *
466  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
467  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
468  * the target CPU.
469  */
470 #ifdef CONFIG_SMP
471
472 #ifndef tsk_is_polling
473 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
474 #endif
475
476 void resched_task(struct task_struct *p)
477 {
478         int cpu;
479
480         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
481
482         if (test_tsk_need_resched(p))
483                 return;
484
485         set_tsk_need_resched(p);
486
487         cpu = task_cpu(p);
488         if (cpu == smp_processor_id())
489                 return;
490
491         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
492         smp_mb();
493         if (!tsk_is_polling(p))
494                 smp_send_reschedule(cpu);
495 }
496
497 void resched_cpu(int cpu)
498 {
499         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
500         unsigned long flags;
501
502         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
503                 return;
504         resched_task(cpu_curr(cpu));
505         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
506 }
507
508 #ifdef CONFIG_NO_HZ
509 /*
510  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
511  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
512  *
513  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
514  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
515  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
516  */
517 int get_nohz_timer_target(void)
518 {
519         int cpu = smp_processor_id();
520         int i;
521         struct sched_domain *sd;
522
523         rcu_read_lock();
524         for_each_domain(cpu, sd) {
525                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
526                         if (!idle_cpu(i)) {
527                                 cpu = i;
528                                 goto unlock;
529                         }
530                 }
531         }
532 unlock:
533         rcu_read_unlock();
534         return cpu;
535 }
536 /*
537  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
538  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
539  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
540  * idle system the next event might even be infinite time into the
541  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
542  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
543  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
544  * wheel for the next timer event.
545  */
546 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
547 {
548         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
549
550         if (cpu == smp_processor_id())
551                 return;
552
553         /*
554          * This is safe, as this function is called with the timer
555          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
556          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
557          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
558          * timer into account automatically.
559          */
560         if (rq->curr != rq->idle)
561                 return;
562
563         /*
564          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
565          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
566          * idle task through an additional NOOP schedule()
567          */
568         set_tsk_need_resched(rq->idle);
569
570         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
571         smp_mb();
572         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
573                 smp_send_reschedule(cpu);
574 }
575
576 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
577 {
578         int cpu = smp_processor_id();
579         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
580 }
581
582 #else /* CONFIG_NO_HZ */
583
584 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
585 {
586         return false;
587 }
588
589 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
590
591 void sched_avg_update(struct rq *rq)
592 {
593         s64 period = sched_avg_period();
594
595         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
596                 /*
597                  * Inline assembly required to prevent the compiler
598                  * optimising this loop into a divmod call.
599                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
600                  */
601                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
602                 rq->age_stamp += period;
603                 rq->rt_avg /= 2;
604         }
605 }
606
607 #else /* !CONFIG_SMP */
608 void resched_task(struct task_struct *p)
609 {
610         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
611         set_tsk_need_resched(p);
612 }
613 #endif /* CONFIG_SMP */
614
615 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
616                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
617 /*
618  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
619  * node and @up when leaving it for the final time.
620  *
621  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
622  */
623 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
624                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
625 {
626         struct task_group *parent, *child;
627         int ret;
628
629         parent = from;
630
631 down:
632         ret = (*down)(parent, data);
633         if (ret)
634                 goto out;
635         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
636                 parent = child;
637                 goto down;
638
639 up:
640                 continue;
641         }
642         ret = (*up)(parent, data);
643         if (ret || parent == from)
644                 goto out;
645
646         child = parent;
647         parent = parent->parent;
648         if (parent)
649                 goto up;
650 out:
651         return ret;
652 }
653
654 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
655 {
656         return 0;
657 }
658 #endif
659
660 void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
661
662 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
663 {
664         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
665         struct load_weight *load = &p->se.load;
666
667         /*
668          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
669          */
670         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
671                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
672                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
673                 return;
674         }
675
676         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
677         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
678 }
679
680 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
681 {
682         update_rq_clock(rq);
683         sched_info_queued(p);
684         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
685 }
686
687 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
688 {
689         update_rq_clock(rq);
690         sched_info_dequeued(p);
691         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
692 }
693
694 /*
695  * activate_task - move a task to the runqueue.
696  */
697 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
698 {
699         if (task_contributes_to_load(p))
700                 rq->nr_uninterruptible--;
701
702         enqueue_task(rq, p, flags);
703 }
704
705 /*
706  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
707  */
708 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
709 {
710         if (task_contributes_to_load(p))
711                 rq->nr_uninterruptible++;
712
713         dequeue_task(rq, p, flags);
714 }
715
716 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
717
718 /*
719  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
720  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
721  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
722  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
723  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
724  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
725  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
726  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
727  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
728  */
729 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
730 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
731
732 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
733 static int sched_clock_irqtime;
734
735 void enable_sched_clock_irqtime(void)
736 {
737         sched_clock_irqtime = 1;
738 }
739
740 void disable_sched_clock_irqtime(void)
741 {
742         sched_clock_irqtime = 0;
743 }
744
745 #ifndef CONFIG_64BIT
746 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
747
748 static inline void irq_time_write_begin(void)
749 {
750         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
751         smp_wmb();
752 }
753
754 static inline void irq_time_write_end(void)
755 {
756         smp_wmb();
757         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
758 }
759
760 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
761 {
762         u64 irq_time;
763         unsigned seq;
764
765         do {
766                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
767                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
768                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
769         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
770
771         return irq_time;
772 }
773 #else /* CONFIG_64BIT */
774 static inline void irq_time_write_begin(void)
775 {
776 }
777
778 static inline void irq_time_write_end(void)
779 {
780 }
781
782 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
783 {
784         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
785 }
786 #endif /* CONFIG_64BIT */
787
788 /*
789  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
790  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
791  */
792 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
793 {
794         unsigned long flags;
795         s64 delta;
796         int cpu;
797
798         if (!sched_clock_irqtime)
799                 return;
800
801         local_irq_save(flags);
802
803         cpu = smp_processor_id();
804         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
805         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
806
807         irq_time_write_begin();
808         /*
809          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
810          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
811          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
812          * that do not consume any time, but still wants to run.
813          */
814         if (hardirq_count())
815                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
816         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
817                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
818
819         irq_time_write_end();
820         local_irq_restore(flags);
821 }
822 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
823
824 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
825
826 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
827 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
828 {
829         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
830                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
831
832         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
833 }
834 #endif
835
836 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
837 {
838 /*
839  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
840  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
841  */
842 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
843         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
844 #endif
845 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
846         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
847
848         /*
849          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
850          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
851          * {soft,}irq region.
852          *
853          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
854          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
855          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
856          * monotonic.
857          *
858          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
859          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
860          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
861          * atomic ops.
862          */
863         if (irq_delta > delta)
864                 irq_delta = delta;
865
866         rq->prev_irq_time += irq_delta;
867         delta -= irq_delta;
868 #endif
869 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
870         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
871                 u64 st;
872
873                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
874                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
875
876                 if (unlikely(steal > delta))
877                         steal = delta;
878
879                 st = steal_ticks(steal);
880                 steal = st * TICK_NSEC;
881
882                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
883
884                 delta -= steal;
885         }
886 #endif
887
888         rq->clock_task += delta;
889
890 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
891         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
892                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
893 #endif
894 }
895
896 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
897 static int irqtime_account_hi_update(void)
898 {
899         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
900         unsigned long flags;
901         u64 latest_ns;
902         int ret = 0;
903
904         local_irq_save(flags);
905         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
906         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat[CPUTIME_IRQ]))
907                 ret = 1;
908         local_irq_restore(flags);
909         return ret;
910 }
911
912 static int irqtime_account_si_update(void)
913 {
914         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
915         unsigned long flags;
916         u64 latest_ns;
917         int ret = 0;
918
919         local_irq_save(flags);
920         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
921         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ]))
922                 ret = 1;
923         local_irq_restore(flags);
924         return ret;
925 }
926
927 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
928
929 #define sched_clock_irqtime     (0)
930
931 #endif
932
933 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
934 {
935         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
936         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
937
938         if (stop) {
939                 /*
940                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
941                  * userspace knows about and won't get confused about.
942                  *
943                  * Also, it will make PI more or less work without too
944                  * much confusion -- but then, stop work should not
945                  * rely on PI working anyway.
946                  */
947                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
948
949                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
950         }
951
952         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
953
954         if (old_stop) {
955                 /*
956                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
957                  * it can die in pieces.
958                  */
959                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
960         }
961 }
962
963 /*
964  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
965  */
966 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
967 {
968         return p->static_prio;
969 }
970
971 /*
972  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
973  * without taking RT-inheritance into account. Might be
974  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
975  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
976  * estimator recalculates.
977  */
978 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
979 {
980         int prio;
981
982         if (task_has_rt_policy(p))
983                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
984         else
985                 prio = __normal_prio(p);
986         return prio;
987 }
988
989 /*
990  * Calculate the current priority, i.e. the priority
991  * taken into account by the scheduler. This value might
992  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
993  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
994  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
995  */
996 static int effective_prio(struct task_struct *p)
997 {
998         p->normal_prio = normal_prio(p);
999         /*
1000          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1001          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1002          * to the normal priority:
1003          */
1004         if (!rt_prio(p->prio))
1005                 return p->normal_prio;
1006         return p->prio;
1007 }
1008
1009 /**
1010  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1011  * @p: the task in question.
1012  */
1013 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1014 {
1015         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1016 }
1017
1018 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1019                                        const struct sched_class *prev_class,
1020                                        int oldprio)
1021 {
1022         if (prev_class != p->sched_class) {
1023                 if (prev_class->switched_from)
1024                         prev_class->switched_from(rq, p);
1025                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1026         } else if (oldprio != p->prio)
1027                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1028 }
1029
1030 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1031 {
1032         const struct sched_class *class;
1033
1034         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1035                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1036         } else {
1037                 for_each_class(class) {
1038                         if (class == rq->curr->sched_class)
1039                                 break;
1040                         if (class == p->sched_class) {
1041                                 resched_task(rq->curr);
1042                                 break;
1043                         }
1044                 }
1045         }
1046
1047         /*
1048          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1049          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1050          */
1051         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1052                 rq->skip_clock_update = 1;
1053 }
1054
1055 #ifdef CONFIG_SMP
1056 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1057 {
1058 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1059         /*
1060          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1061          * ttwu() will sort out the placement.
1062          */
1063         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1064                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1065
1066 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1067         /*
1068          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1069          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1070          *
1071          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1072          * see set_task_rq().
1073          *
1074          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1075          * task_rq_lock().
1076          */
1077         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1078                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1079 #endif
1080 #endif
1081
1082         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1083
1084         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1085                 p->se.nr_migrations++;
1086                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1087         }
1088
1089         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1090 }
1091
1092 struct migration_arg {
1093         struct task_struct *task;
1094         int dest_cpu;
1095 };
1096
1097 static int migration_cpu_stop(void *data);
1098
1099 /*
1100  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1101  *
1102  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1103  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1104  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1105  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1106  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1107  * @p has remained unscheduled the whole time.
1108  *
1109  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1110  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1111  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1112  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1113  * waiting to become inactive.
1114  */
1115 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1116 {
1117         unsigned long flags;
1118         int running, on_rq;
1119         unsigned long ncsw;
1120         struct rq *rq;
1121
1122         for (;;) {
1123                 /*
1124                  * We do the initial early heuristics without holding
1125                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1126                  * the runqueue lock when things look like they will
1127                  * work out!
1128                  */
1129                 rq = task_rq(p);
1130
1131                 /*
1132                  * If the task is actively running on another CPU
1133                  * still, just relax and busy-wait without holding
1134                  * any locks.
1135                  *
1136                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1137                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1138                  * But we don't care, since "task_running()" will
1139                  * return false if the runqueue has changed and p
1140                  * is actually now running somewhere else!
1141                  */
1142                 while (task_running(rq, p)) {
1143                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1144                                 return 0;
1145                         cpu_relax();
1146                 }
1147
1148                 /*
1149                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1150                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1151                  * just go back and repeat.
1152                  */
1153                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1154                 trace_sched_wait_task(p);
1155                 running = task_running(rq, p);
1156                 on_rq = p->on_rq;
1157                 ncsw = 0;
1158                 if (!match_state || p->state == match_state)
1159                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1160                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1161
1162                 /*
1163                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1164                  */
1165                 if (unlikely(!ncsw))
1166                         break;
1167
1168                 /*
1169                  * Was it really running after all now that we
1170                  * checked with the proper locks actually held?
1171                  *
1172                  * Oops. Go back and try again..
1173                  */
1174                 if (unlikely(running)) {
1175                         cpu_relax();
1176                         continue;
1177                 }
1178
1179                 /*
1180                  * It's not enough that it's not actively running,
1181                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1182                  * preempted!
1183                  *
1184                  * So if it was still runnable (but just not actively
1185                  * running right now), it's preempted, and we should
1186                  * yield - it could be a while.
1187                  */
1188                 if (unlikely(on_rq)) {
1189                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1190
1191                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1192                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1193                         continue;
1194                 }
1195
1196                 /*
1197                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1198                  * runnable, which means that it will never become
1199                  * running in the future either. We're all done!
1200                  */
1201                 break;
1202         }
1203
1204         return ncsw;
1205 }
1206
1207 /***
1208  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1209  * @p: the to-be-kicked thread
1210  *
1211  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1212  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1213  *
1214  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1215  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1216  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1217  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1218  * achieved as well.
1219  */
1220 void kick_process(struct task_struct *p)
1221 {
1222         int cpu;
1223
1224         preempt_disable();
1225         cpu = task_cpu(p);
1226         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1227                 smp_send_reschedule(cpu);
1228         preempt_enable();
1229 }
1230 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1231 #endif /* CONFIG_SMP */
1232
1233 #ifdef CONFIG_SMP
1234 /*
1235  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1236  */
1237 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1238 {
1239         int dest_cpu;
1240         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1241
1242         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1243         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
1244                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1245                         return dest_cpu;
1246
1247         /* Any allowed, online CPU? */
1248         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
1249         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
1250                 return dest_cpu;
1251
1252         /* No more Mr. Nice Guy. */
1253         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1254         /*
1255          * Don't tell them about moving exiting tasks or
1256          * kernel threads (both mm NULL), since they never
1257          * leave kernel.
1258          */
1259         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1260                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1261                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1262         }
1263
1264         return dest_cpu;
1265 }
1266
1267 /*
1268  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1269  */
1270 static inline
1271 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1272 {
1273         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1274
1275         /*
1276          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1277          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1278          * cpu.
1279          *
1280          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1281          *
1282          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1283          *   not worry about this generic constraint ]
1284          */
1285         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1286                      !cpu_online(cpu)))
1287                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1288
1289         return cpu;
1290 }
1291
1292 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1293 {
1294         s64 diff = sample - *avg;
1295         *avg += diff >> 3;
1296 }
1297 #endif
1298
1299 static void
1300 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1301 {
1302 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1303         struct rq *rq = this_rq();
1304
1305 #ifdef CONFIG_SMP
1306         int this_cpu = smp_processor_id();
1307
1308         if (cpu == this_cpu) {
1309                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1310                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1311         } else {
1312                 struct sched_domain *sd;
1313
1314                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1315                 rcu_read_lock();
1316                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1317                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1318                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1319                                 break;
1320                         }
1321                 }
1322                 rcu_read_unlock();
1323         }
1324
1325         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1326                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1327
1328 #endif /* CONFIG_SMP */
1329
1330         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1331         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1332
1333         if (wake_flags & WF_SYNC)
1334                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1335
1336 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1337 }
1338
1339 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1340 {
1341         activate_task(rq, p, en_flags);
1342         p->on_rq = 1;
1343
1344         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1345         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1346                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1347 }
1348
1349 /*
1350  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1351  */
1352 static void
1353 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1354 {
1355         trace_sched_wakeup(p, true);
1356         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1357
1358         p->state = TASK_RUNNING;
1359 #ifdef CONFIG_SMP
1360         if (p->sched_class->task_woken)
1361                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1362
1363         if (rq->idle_stamp) {
1364                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1365                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1366
1367                 if (delta > max)
1368                         rq->avg_idle = max;
1369                 else
1370                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1371                 rq->idle_stamp = 0;
1372         }
1373 #endif
1374 }
1375
1376 static void
1377 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1378 {
1379 #ifdef CONFIG_SMP
1380         if (p->sched_contributes_to_load)
1381                 rq->nr_uninterruptible--;
1382 #endif
1383
1384         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1385         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1386 }
1387
1388 /*
1389  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1390  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1391  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1392  * the task is still ->on_rq.
1393  */
1394 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1395 {
1396         struct rq *rq;
1397         int ret = 0;
1398
1399         rq = __task_rq_lock(p);
1400         if (p->on_rq) {
1401                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1402                 ret = 1;
1403         }
1404         __task_rq_unlock(rq);
1405
1406         return ret;
1407 }
1408
1409 #ifdef CONFIG_SMP
1410 static void sched_ttwu_pending(void)
1411 {
1412         struct rq *rq = this_rq();
1413         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1414         struct task_struct *p;
1415
1416         raw_spin_lock(&rq->lock);
1417
1418         while (llist) {
1419                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1420                 llist = llist_next(llist);
1421                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1422         }
1423
1424         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1425 }
1426
1427 void scheduler_ipi(void)
1428 {
1429         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1430                 return;
1431
1432         /*
1433          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1434          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1435          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1436          * we do call them.
1437          *
1438          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1439          * properly.
1440          *
1441          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1442          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1443          * somewhat pessimize the simple resched case.
1444          */
1445         irq_enter();
1446         sched_ttwu_pending();
1447
1448         /*
1449          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1450          */
1451         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1452                 this_rq()->idle_balance = 1;
1453                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1454         }
1455         irq_exit();
1456 }
1457
1458 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1459 {
1460         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1461                 smp_send_reschedule(cpu);
1462 }
1463
1464 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1465 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1466 {
1467         struct rq *rq;
1468         int ret = 0;
1469
1470         rq = __task_rq_lock(p);
1471         if (p->on_cpu) {
1472                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1473                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1474                 ret = 1;
1475         }
1476         __task_rq_unlock(rq);
1477
1478         return ret;
1479
1480 }
1481 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1482 #endif /* CONFIG_SMP */
1483
1484 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1485 {
1486         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1487
1488 #if defined(CONFIG_SMP)
1489         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
1490                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1491                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1492                 return;
1493         }
1494 #endif
1495
1496         raw_spin_lock(&rq->lock);
1497         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1498         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1499 }
1500
1501 /**
1502  * try_to_wake_up - wake up a thread
1503  * @p: the thread to be awakened
1504  * @state: the mask of task states that can be woken
1505  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1506  *
1507  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1508  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1509  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1510  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1511  * runnable without the overhead of this.
1512  *
1513  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1514  * or @state didn't match @p's state.
1515  */
1516 static int
1517 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1518 {
1519         unsigned long flags;
1520         int cpu, success = 0;
1521
1522         smp_wmb();
1523         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1524         if (!(p->state & state))
1525                 goto out;
1526
1527         success = 1; /* we're going to change ->state */
1528         cpu = task_cpu(p);
1529
1530         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1531                 goto stat;
1532
1533 #ifdef CONFIG_SMP
1534         /*
1535          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1536          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1537          */
1538         while (p->on_cpu) {
1539 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1540                 /*
1541                  * In case the architecture enables interrupts in
1542                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1543                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1544                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1545                  * remote wakeup.
1546                  */
1547                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1548                         goto stat;
1549 #else
1550                 cpu_relax();
1551 #endif
1552         }
1553         /*
1554          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1555          */
1556         smp_rmb();
1557
1558         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1559         p->state = TASK_WAKING;
1560
1561         if (p->sched_class->task_waking)
1562                 p->sched_class->task_waking(p);
1563
1564         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1565         if (task_cpu(p) != cpu) {
1566                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1567                 set_task_cpu(p, cpu);
1568         }
1569 #endif /* CONFIG_SMP */
1570
1571         ttwu_queue(p, cpu);
1572 stat:
1573         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1574 out:
1575         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1576
1577         return success;
1578 }
1579
1580 /**
1581  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1582  * @p: the thread to be awakened
1583  *
1584  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1585  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1586  * the current task.
1587  */
1588 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1589 {
1590         struct rq *rq = task_rq(p);
1591
1592         BUG_ON(rq != this_rq());
1593         BUG_ON(p == current);
1594         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1595
1596         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1597                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1598                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1599                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1600         }
1601
1602         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1603                 goto out;
1604
1605         if (!p->on_rq)
1606                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1607
1608         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1609         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1610 out:
1611         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1612 }
1613
1614 /**
1615  * wake_up_process - Wake up a specific process
1616  * @p: The process to be woken up.
1617  *
1618  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1619  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1620  * running.
1621  *
1622  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1623  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1624  */
1625 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1626 {
1627         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1628 }
1629 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1630
1631 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1632 {
1633         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1634 }
1635
1636 /*
1637  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1638  * p is forked by current.
1639  *
1640  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1641  */
1642 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1643 {
1644         p->on_rq                        = 0;
1645
1646         p->se.on_rq                     = 0;
1647         p->se.exec_start                = 0;
1648         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1649         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1650         p->se.nr_migrations             = 0;
1651         p->se.vruntime                  = 0;
1652         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1653
1654 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1655         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1656 #endif
1657
1658         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1659
1660 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1661         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1662 #endif
1663 }
1664
1665 /*
1666  * fork()/clone()-time setup:
1667  */
1668 void sched_fork(struct task_struct *p)
1669 {
1670         unsigned long flags;
1671         int cpu = get_cpu();
1672
1673         __sched_fork(p);
1674         /*
1675          * We mark the process as running here. This guarantees that
1676          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1677          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1678          */
1679         p->state = TASK_RUNNING;
1680
1681         /*
1682          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1683          */
1684         p->prio = current->normal_prio;
1685
1686         /*
1687          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1688          */
1689         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1690                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1691                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1692                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1693                         p->rt_priority = 0;
1694                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1695                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1696
1697                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1698                 set_load_weight(p);
1699
1700                 /*
1701                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1702                  * fulfilled its duty:
1703                  */
1704                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1705         }
1706
1707         if (!rt_prio(p->prio))
1708                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1709
1710         if (p->sched_class->task_fork)
1711                 p->sched_class->task_fork(p);
1712
1713         /*
1714          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1715          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1716          * is ran before sched_fork().
1717          *
1718          * Silence PROVE_RCU.
1719          */
1720         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1721         set_task_cpu(p, cpu);
1722         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1723
1724 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1725         if (likely(sched_info_on()))
1726                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1727 #endif
1728 #if defined(CONFIG_SMP)
1729         p->on_cpu = 0;
1730 #endif
1731 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1732         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1733         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1734 #endif
1735 #ifdef CONFIG_SMP
1736         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1737 #endif
1738
1739         put_cpu();
1740 }
1741
1742 /*
1743  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1744  *
1745  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1746  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1747  * on the runqueue and wakes it.
1748  */
1749 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1750 {
1751         unsigned long flags;
1752         struct rq *rq;
1753
1754         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1755 #ifdef CONFIG_SMP
1756         /*
1757          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1758          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1759          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1760          */
1761         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1762 #endif
1763
1764         rq = __task_rq_lock(p);
1765         activate_task(rq, p, 0);
1766         p->on_rq = 1;
1767         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1768         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1769 #ifdef CONFIG_SMP
1770         if (p->sched_class->task_woken)
1771                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1772 #endif
1773         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1774 }
1775
1776 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1777
1778 /**
1779  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1780  * @notifier: notifier struct to register
1781  */
1782 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1783 {
1784         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1785 }
1786 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1787
1788 /**
1789  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1790  * @notifier: notifier struct to unregister
1791  *
1792  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1793  */
1794 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1795 {
1796         hlist_del(&notifier->link);
1797 }
1798 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1799
1800 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1801 {
1802         struct preempt_notifier *notifier;
1803         struct hlist_node *node;
1804
1805         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1806                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1807 }
1808
1809 static void
1810 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1811                                  struct task_struct *next)
1812 {
1813         struct preempt_notifier *notifier;
1814         struct hlist_node *node;
1815
1816         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1817                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1818 }
1819
1820 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1821
1822 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1823 {
1824 }
1825
1826 static void
1827 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1828                                  struct task_struct *next)
1829 {
1830 }
1831
1832 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1833
1834 /**
1835  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1836  * @rq: the runqueue preparing to switch
1837  * @prev: the current task that is being switched out
1838  * @next: the task we are going to switch to.
1839  *
1840  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1841  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1842  * switch.
1843  *
1844  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1845  * hooks.
1846  */
1847 static inline void
1848 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1849                     struct task_struct *next)
1850 {
1851         sched_info_switch(prev, next);
1852         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1853         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1854         prepare_lock_switch(rq, next);
1855         prepare_arch_switch(next);
1856         trace_sched_switch(prev, next);
1857 }
1858
1859 /**
1860  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1861  * @rq: runqueue associated with task-switch
1862  * @prev: the thread we just switched away from.
1863  *
1864  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1865  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1866  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1867  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1868  *
1869  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1870  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1871  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1872  * details.)
1873  */
1874 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1875         __releases(rq->lock)
1876 {
1877         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1878         long prev_state;
1879
1880         rq->prev_mm = NULL;
1881
1882         /*
1883          * A task struct has one reference for the use as "current".
1884          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1885          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1886          * the scheduled task must drop that reference.
1887          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1888          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1889          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1890          * be dropped twice.
1891          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1892          */
1893         prev_state = prev->state;
1894         finish_arch_switch(prev);
1895 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1896         local_irq_disable();
1897 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1898         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1899 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1900         local_irq_enable();
1901 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1902         finish_lock_switch(rq, prev);
1903
1904         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1905         if (mm)
1906                 mmdrop(mm);
1907         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1908                 /*
1909                  * Remove function-return probe instances associated with this
1910                  * task and put them back on the free list.
1911                  */
1912                 kprobe_flush_task(prev);
1913                 put_task_struct(prev);
1914         }
1915 }
1916
1917 #ifdef CONFIG_SMP
1918
1919 /* assumes rq->lock is held */
1920 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1921 {
1922         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1923                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1924 }
1925
1926 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1927 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1928 {
1929         if (rq->post_schedule) {
1930                 unsigned long flags;
1931
1932                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1933                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1934                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1935                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1936
1937                 rq->post_schedule = 0;
1938         }
1939 }
1940
1941 #else
1942
1943 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1944 {
1945 }
1946
1947 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1948 {
1949 }
1950
1951 #endif
1952
1953 /**
1954  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1955  * @prev: the thread we just switched away from.
1956  */
1957 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1958         __releases(rq->lock)
1959 {
1960         struct rq *rq = this_rq();
1961
1962         finish_task_switch(rq, prev);
1963
1964         /*
1965          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1966          * task_switch?
1967          */
1968         post_schedule(rq);
1969
1970 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1971         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1972         preempt_enable();
1973 #endif
1974         if (current->set_child_tid)
1975                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1976 }
1977
1978 /*
1979  * context_switch - switch to the new MM and the new
1980  * thread's register state.
1981  */
1982 static inline void
1983 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1984                struct task_struct *next)
1985 {
1986         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1987
1988         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1989
1990         mm = next->mm;
1991         oldmm = prev->active_mm;
1992         /*
1993          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1994          * combine the page table reload and the switch backend into
1995          * one hypercall.
1996          */
1997         arch_start_context_switch(prev);
1998
1999         if (!mm) {
2000                 next->active_mm = oldmm;
2001                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2002                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2003         } else
2004                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2005
2006         if (!prev->mm) {
2007                 prev->active_mm = NULL;
2008                 rq->prev_mm = oldmm;
2009         }
2010         /*
2011          * Since the runqueue lock will be released by the next
2012          * task (which is an invalid locking op but in the case
2013          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2014          * do an early lockdep release here:
2015          */
2016 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2017         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2018 #endif
2019
2020         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2021         switch_to(prev, next, prev);
2022
2023         barrier();
2024         /*
2025          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2026          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2027          * frame will be invalid.
2028          */
2029         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2030 }
2031
2032 /*
2033  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2034  *
2035  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2036  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2037  * number of context switches performed since bootup.
2038  */
2039 unsigned long nr_running(void)
2040 {
2041         unsigned long i, sum = 0;
2042
2043         for_each_online_cpu(i)
2044                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2045
2046         return sum;
2047 }
2048
2049 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2050 {
2051         unsigned long i, sum = 0;
2052
2053         for_each_possible_cpu(i)
2054                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2055
2056         /*
2057          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2058          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2059          */
2060         if (unlikely((long)sum < 0))
2061                 sum = 0;
2062
2063         return sum;
2064 }
2065
2066 unsigned long long nr_context_switches(void)
2067 {
2068         int i;
2069         unsigned long long sum = 0;
2070
2071         for_each_possible_cpu(i)
2072                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2073
2074         return sum;
2075 }
2076
2077 unsigned long nr_iowait(void)
2078 {
2079         unsigned long i, sum = 0;
2080
2081         for_each_possible_cpu(i)
2082                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2083
2084         return sum;
2085 }
2086
2087 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2088 {
2089         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2090         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2091 }
2092
2093 unsigned long this_cpu_load(void)
2094 {
2095         struct rq *this = this_rq();
2096         return this->cpu_load[0];
2097 }
2098
2099
2100 /* Variables and functions for calc_load */
2101 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2102 static unsigned long calc_load_update;
2103 unsigned long avenrun[3];
2104 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2105
2106 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2107 {
2108         long nr_active, delta = 0;
2109
2110         nr_active = this_rq->nr_running;
2111         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2112
2113         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2114                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2115                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2116         }
2117
2118         return delta;
2119 }
2120
2121 static unsigned long
2122 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2123 {
2124         load *= exp;
2125         load += active * (FIXED_1 - exp);
2126         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2127         return load >> FSHIFT;
2128 }
2129
2130 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2131 /*
2132  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2133  *
2134  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2135  */
2136 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2137
2138 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2139 {
2140         long delta;
2141
2142         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2143         if (delta)
2144                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2145 }
2146
2147 static long calc_load_fold_idle(void)
2148 {
2149         long delta = 0;
2150
2151         /*
2152          * Its got a race, we don't care...
2153          */
2154         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2155                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2156
2157         return delta;
2158 }
2159
2160 /**
2161  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2162  *
2163  * @x:         base of the power
2164  * @frac_bits: fractional bits of @x
2165  * @n:         power to raise @x to.
2166  *
2167  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2168  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2169  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2170  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2171  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2172  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2173  * vector.
2174  */
2175 static unsigned long
2176 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2177 {
2178         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2179
2180         if (n) for (;;) {
2181                 if (n & 1) {
2182                         result *= x;
2183                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2184                         result >>= frac_bits;
2185                 }
2186                 n >>= 1;
2187                 if (!n)
2188                         break;
2189                 x *= x;
2190                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2191                 x >>= frac_bits;
2192         }
2193
2194         return result;
2195 }
2196
2197 /*
2198  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2199  *
2200  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2201  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2202  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2203  *
2204  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2205  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2206  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2207  *
2208  *  ...
2209  *
2210  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2211  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2212  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2213  *
2214  * [1] application of the geometric series:
2215  *
2216  *              n         1 - x^(n+1)
2217  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2218  *             i=0          1 - x
2219  */
2220 static unsigned long
2221 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2222             unsigned long active, unsigned int n)
2223 {
2224
2225         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2226 }
2227
2228 /*
2229  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2230  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2231  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2232  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2233  *
2234  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2235  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2236  */
2237 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
2238 {
2239         long delta, active, n;
2240
2241         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
2242                 return;
2243
2244         /*
2245          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
2246          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
2247          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
2248          * due to NO_HZ.
2249          */
2250         delta = calc_load_fold_idle();
2251         if (delta)
2252                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2253
2254         /*
2255          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
2256          */
2257         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
2258                 n = ticks / LOAD_FREQ;
2259
2260                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2261                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2262
2263                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2264                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2265                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2266
2267                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2268         }
2269
2270         /*
2271          * Its possible the remainder of the above division also crosses
2272          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
2273          * which comes after this will take care of that.
2274          *
2275          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
2276          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
2277          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
2278          * pick up the final one.
2279          */
2280 }
2281 #else
2282 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2283 {
2284 }
2285
2286 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2287 {
2288         return 0;
2289 }
2290
2291 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
2292 {
2293 }
2294 #endif
2295
2296 /**
2297  * get_avenrun - get the load average array
2298  * @loads:      pointer to dest load array
2299  * @offset:     offset to add
2300  * @shift:      shift count to shift the result left
2301  *
2302  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2303  */
2304 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2305 {
2306         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2307         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2308         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2309 }
2310
2311 /*
2312  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2313  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2314  */
2315 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2316 {
2317         long active;
2318
2319         calc_global_nohz(ticks);
2320
2321         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2322                 return;
2323
2324         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2325         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2326
2327         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2328         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2329         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2330
2331         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2332 }
2333
2334 /*
2335  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2336  * active count.
2337  */
2338 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2339 {
2340         long delta;
2341
2342         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2343                 return;
2344
2345         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2346         delta += calc_load_fold_idle();
2347         if (delta)
2348                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2349
2350         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2351 }
2352
2353 /*
2354  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2355  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2356  *
2357  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2358  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2359  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2360  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2361  *
2362  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2363  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2364  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2365  *
2366  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2367  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2368  * particular idx is approximated to be zero.
2369  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2370  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2371  * based on 128 point scale.
2372  * Example:
2373  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2374  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2375  *
2376  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2377  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2378  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2379  */
2380 #define DEGRADE_SHIFT           7
2381 static const unsigned char
2382                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2383 static const unsigned char
2384                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2385                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2386                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2387                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2388                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2389                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2390
2391 /*
2392  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2393  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2394  * adding any new load.
2395  */
2396 static unsigned long
2397 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2398 {
2399         int j = 0;
2400
2401         if (!missed_updates)
2402                 return load;
2403
2404         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2405                 return 0;
2406
2407         if (idx == 1)
2408                 return load >> missed_updates;
2409
2410         while (missed_updates) {
2411                 if (missed_updates % 2)
2412                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2413
2414                 missed_updates >>= 1;
2415                 j++;
2416         }
2417         return load;
2418 }
2419
2420 /*
2421  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2422  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2423  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2424  */
2425 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2426 {
2427         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2428         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2429         unsigned long pending_updates;
2430         int i, scale;
2431
2432         this_rq->nr_load_updates++;
2433
2434         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2435         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2436                 return;
2437
2438         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2439         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2440
2441         /* Update our load: */
2442         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2443         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2444                 unsigned long old_load, new_load;
2445
2446                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2447
2448                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2449                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2450                 new_load = this_load;
2451                 /*
2452                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2453                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2454                  * example.
2455                  */
2456                 if (new_load > old_load)
2457                         new_load += scale - 1;
2458
2459                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2460         }
2461
2462         sched_avg_update(this_rq);
2463 }
2464
2465 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2466 {
2467         update_cpu_load(this_rq);
2468
2469         calc_load_account_active(this_rq);
2470 }
2471
2472 #ifdef CONFIG_SMP
2473
2474 /*
2475  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2476  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2477  */
2478 void sched_exec(void)
2479 {
2480         struct task_struct *p = current;
2481         unsigned long flags;
2482         int dest_cpu;
2483
2484         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2485         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2486         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2487                 goto unlock;
2488
2489         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2490                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2491
2492                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2493                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2494                 return;
2495         }
2496 unlock:
2497         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2498 }
2499
2500 #endif
2501
2502 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2503 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2504
2505 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2506 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2507
2508 /*
2509  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2510  * @p in case that task is currently running.
2511  *
2512  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2513  */
2514 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2515 {
2516         u64 ns = 0;
2517
2518         if (task_current(rq, p)) {
2519                 update_rq_clock(rq);
2520                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2521                 if ((s64)ns < 0)
2522                         ns = 0;
2523         }
2524
2525         return ns;
2526 }
2527
2528 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2529 {
2530         unsigned long flags;
2531         struct rq *rq;
2532         u64 ns = 0;
2533
2534         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2535         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2536         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2537
2538         return ns;
2539 }
2540
2541 /*
2542  * Return accounted runtime for the task.
2543  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2544  * pending runtime that have not been accounted yet.
2545  */
2546 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2547 {
2548         unsigned long flags;
2549         struct rq *rq;
2550         u64 ns = 0;
2551
2552         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2553         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2554         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2555
2556         return ns;
2557 }
2558
2559 /*
2560  * Account user cpu time to a process.
2561  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2562  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2563  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2564  */
2565 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2566                        cputime_t cputime_scaled)
2567 {
2568         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2569         u64 tmp;
2570         int index;
2571
2572         /* Add user time to process. */
2573         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
2574         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
2575         account_group_user_time(p, cputime);
2576
2577         /* Add user time to cpustat. */
2578         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
2579
2580         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2581         cpustat[index] += tmp;
2582
2583         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
2584         /* Account for user time used */
2585         acct_update_integrals(p);
2586 }
2587
2588 /*
2589  * Account guest cpu time to a process.
2590  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2591  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2592  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2593  */
2594 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2595                                cputime_t cputime_scaled)
2596 {
2597         u64 tmp;
2598         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2599
2600         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
2601
2602         /* Add guest time to process. */
2603         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
2604         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
2605         account_group_user_time(p, cputime);
2606         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
2607
2608         /* Add guest time to cpustat. */
2609         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2610                 cpustat[CPUTIME_NICE] += tmp;
2611                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += tmp;
2612         } else {
2613                 cpustat[CPUTIME_USER] += tmp;
2614                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += tmp;
2615         }
2616 }
2617
2618 /*
2619  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2620  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2621  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2622  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2623  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2624  */
2625 static inline
2626 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2627                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2628 {
2629         u64 tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
2630         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2631
2632         /* Add system time to process. */
2633         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
2634         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
2635         account_group_system_time(p, cputime);
2636
2637         /* Add system time to cpustat. */
2638         cpustat[index] += tmp;
2639         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
2640
2641         /* Account for system time used */
2642         acct_update_integrals(p);
2643 }
2644
2645 /*
2646  * Account system cpu time to a process.
2647  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2648  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2649  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2650  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2651  */
2652 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2653                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2654 {
2655         int index;
2656
2657         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2658                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2659                 return;
2660         }
2661
2662         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2663                 index = CPUTIME_IRQ;
2664         else if (in_serving_softirq())
2665                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2666         else
2667                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2668
2669         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2670 }
2671
2672 /*
2673  * Account for involuntary wait time.
2674  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2675  */
2676 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2677 {
2678         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2679         u64 cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
2680
2681         cpustat[CPUTIME_STEAL] += cputime64;
2682 }
2683
2684 /*
2685  * Account for idle time.
2686  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2687  */
2688 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2689 {
2690         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2691         u64 cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
2692         struct rq *rq = this_rq();
2693
2694         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2695                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += cputime64;
2696         else
2697                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += cputime64;
2698 }
2699
2700 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2701 {
2702 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2703         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
2704                 u64 steal, st = 0;
2705
2706                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2707                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2708
2709                 st = steal_ticks(steal);
2710                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2711
2712                 account_steal_time(st);
2713                 return st;
2714         }
2715 #endif
2716         return false;
2717 }
2718
2719 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2720
2721 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2722 /*
2723  * Account a tick to a process and cpustat
2724  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2725  * @user_tick: is the tick from userspace
2726  * @rq: the pointer to rq
2727  *
2728  * Tick demultiplexing follows the order
2729  * - pending hardirq update
2730  * - pending softirq update
2731  * - user_time
2732  * - idle_time
2733  * - system time
2734  *   - check for guest_time
2735  *   - else account as system_time
2736  *
2737  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2738  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2739  * opportunity to update it solely in system time.
2740  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2741  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2742  */
2743 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2744                                                 struct rq *rq)
2745 {
2746         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2747         u64 tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
2748         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2749
2750         if (steal_account_process_tick())
2751                 return;
2752
2753         if (irqtime_account_hi_update()) {
2754                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += tmp;
2755         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2756                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += tmp;
2757         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2758                 /*
2759                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2760                  * So, we have to handle it separately here.
2761                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2762                  */
2763                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2764                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2765         } else if (user_tick) {
2766                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2767         } else if (p == rq->idle) {
2768                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2769         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2770                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2771         } else {
2772                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2773                                         CPUTIME_SYSTEM);
2774         }
2775 }
2776
2777 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2778 {
2779         int i;
2780         struct rq *rq = this_rq();
2781
2782         for (i = 0; i < ticks; i++)
2783                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
2784 }
2785 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2786 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
2787 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2788                                                 struct rq *rq) {}
2789 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2790
2791 /*
2792  * Account a single tick of cpu time.
2793  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2794  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
2795  */
2796 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
2797 {
2798         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2799         struct rq *rq = this_rq();
2800
2801         if (sched_clock_irqtime) {
2802                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
2803                 return;
2804         }
2805
2806         if (steal_account_process_tick())
2807                 return;
2808
2809         if (user_tick)
2810                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2811         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
2812                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
2813                                     one_jiffy_scaled);
2814         else
2815                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2816 }
2817
2818 /*
2819  * Account multiple ticks of steal time.
2820  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2821  * @ticks: number of stolen ticks
2822  */
2823 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
2824 {
2825         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2826 }
2827
2828 /*
2829  * Account multiple ticks of idle time.
2830  * @ticks: number of stolen ticks
2831  */
2832 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
2833 {
2834
2835         if (sched_clock_irqtime) {
2836                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
2837                 return;
2838         }
2839
2840         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2841 }
2842
2843 #endif
2844
2845 /*
2846  * Use precise platform statistics if available:
2847  */
2848 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2849 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2850 {
2851         *ut = p->utime;
2852         *st = p->stime;
2853 }
2854
2855 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2856 {
2857         struct task_cputime cputime;
2858
2859         thread_group_cputime(p, &cputime);
2860
2861         *ut = cputime.utime;
2862         *st = cputime.stime;
2863 }
2864 #else
2865
2866 #ifndef nsecs_to_cputime
2867 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
2868 #endif
2869
2870 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2871 {
2872         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
2873
2874         /*
2875          * Use CFS's precise accounting:
2876          */
2877         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
2878
2879         if (total) {
2880                 u64 temp = rtime;
2881
2882                 temp *= utime;
2883                 do_div(temp, total);
2884                 utime = (cputime_t)temp;
2885         } else
2886                 utime = rtime;
2887
2888         /*
2889          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
2890          */
2891         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
2892         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
2893
2894         *ut = p->prev_utime;
2895         *st = p->prev_stime;
2896 }
2897
2898 /*
2899  * Must be called with siglock held.
2900  */
2901 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2902 {
2903         struct signal_struct *sig = p->signal;
2904         struct task_cputime cputime;
2905         cputime_t rtime, utime, total;
2906
2907         thread_group_cputime(p, &cputime);
2908
2909         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
2910         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
2911
2912         if (total) {
2913                 u64 temp = rtime;
2914
2915                 temp *= cputime.utime;
2916                 do_div(temp, total);
2917                 utime = (cputime_t)temp;
2918         } else
2919                 utime = rtime;
2920
2921         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
2922         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
2923                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
2924
2925         *ut = sig->prev_utime;
2926         *st = sig->prev_stime;
2927 }
2928 #endif
2929
2930 /*
2931  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2932  * We call it with interrupts disabled.
2933  */
2934 void scheduler_tick(void)
2935 {
2936         int cpu = smp_processor_id();
2937         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2938         struct task_struct *curr = rq->curr;
2939
2940         sched_clock_tick();
2941
2942         raw_spin_lock(&rq->lock);
2943         update_rq_clock(rq);
2944         update_cpu_load_active(rq);
2945         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2946         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2947
2948         perf_event_task_tick();
2949
2950 #ifdef CONFIG_SMP
2951         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2952         trigger_load_balance(rq, cpu);
2953 #endif
2954 }
2955
2956 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2957 {
2958         if (in_lock_functions(addr)) {
2959                 addr = CALLER_ADDR2;
2960                 if (in_lock_functions(addr))
2961                         addr = CALLER_ADDR3;
2962         }
2963         return addr;
2964 }
2965
2966 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2967                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2968
2969 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2970 {
2971 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2972         /*
2973          * Underflow?
2974          */
2975         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2976                 return;
2977 #endif
2978         preempt_count() += val;
2979 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2980         /*
2981          * Spinlock count overflowing soon?
2982          */
2983         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2984                                 PREEMPT_MASK - 10);
2985 #endif
2986         if (preempt_count() == val)
2987                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2988 }
2989 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2990
2991 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2992 {
2993 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2994         /*
2995          * Underflow?
2996          */
2997         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2998                 return;
2999         /*
3000          * Is the spinlock portion underflowing?
3001          */
3002         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3003                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3004                 return;
3005 #endif
3006
3007         if (preempt_count() == val)
3008                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3009         preempt_count() -= val;
3010 }
3011 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3012
3013 #endif
3014
3015 /*
3016  * Print scheduling while atomic bug:
3017  */
3018 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3019 {
3020         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3021
3022         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3023                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3024
3025         debug_show_held_locks(prev);
3026         print_modules();
3027         if (irqs_disabled())
3028                 print_irqtrace_events(prev);
3029
3030         if (regs)
3031                 show_regs(regs);
3032         else
3033                 dump_stack();
3034 }
3035
3036 /*
3037  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3038  */
3039 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3040 {
3041         /*
3042          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3043          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3044          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3045          */
3046         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3047                 __schedule_bug(prev);
3048         rcu_sleep_check();
3049
3050         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3051
3052         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3053 }
3054
3055 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3056 {
3057         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3058                 update_rq_clock(rq);
3059         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3060 }
3061
3062 /*
3063  * Pick up the highest-prio task:
3064  */
3065 static inline struct task_struct *
3066 pick_next_task(struct rq *rq)
3067 {
3068         const struct sched_class *class;
3069         struct task_struct *p;
3070
3071         /*
3072          * Optimization: we know that if all tasks are in
3073          * the fair class we can call that function directly:
3074          */
3075         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3076                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3077                 if (likely(p))
3078                         return p;
3079         }
3080
3081         for_each_class(class) {
3082                 p = class->pick_next_task(rq);
3083                 if (p)
3084                         return p;
3085         }
3086
3087         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3088 }
3089
3090 /*
3091  * __schedule() is the main scheduler function.
3092  */
3093 static void __sched __schedule(void)
3094 {
3095         struct task_struct *prev, *next;
3096         unsigned long *switch_count;
3097         struct rq *rq;
3098         int cpu;
3099
3100 need_resched:
3101         preempt_disable();
3102         cpu = smp_processor_id();
3103         rq = cpu_rq(cpu);
3104         rcu_note_context_switch(cpu);
3105         prev = rq->curr;
3106
3107         schedule_debug(prev);
3108
3109         if (sched_feat(HRTICK))
3110                 hrtick_clear(rq);
3111
3112         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3113
3114         switch_count = &prev->nivcsw;
3115         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3116                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3117                         prev->state = TASK_RUNNING;
3118                 } else {
3119                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3120                         prev->on_rq = 0;
3121
3122                         /*
3123                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3124                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3125                          * concurrency.
3126                          */
3127                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3128                                 struct task_struct *to_wakeup;
3129
3130                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3131                                 if (to_wakeup)
3132                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3133                         }
3134                 }
3135                 switch_count = &prev->nvcsw;
3136         }
3137
3138         pre_schedule(rq, prev);
3139
3140         if (unlikely(!rq->nr_running))
3141                 idle_balance(cpu, rq);
3142
3143         put_prev_task(rq, prev);
3144         next = pick_next_task(rq);
3145         clear_tsk_need_resched(prev);
3146         rq->skip_clock_update = 0;
3147
3148         if (likely(prev != next)) {
3149                 rq->nr_switches++;
3150                 rq->curr = next;
3151                 ++*switch_count;
3152
3153                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3154                 /*
3155                  * The context switch have flipped the stack from under us
3156                  * and restored the local variables which were saved when
3157                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3158                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3159                  */
3160                 cpu = smp_processor_id();
3161                 rq = cpu_rq(cpu);
3162         } else
3163                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3164
3165         post_schedule(rq);
3166
3167         preempt_enable_no_resched();
3168         if (need_resched())
3169                 goto need_resched;
3170 }
3171
3172 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3173 {
3174         if (!tsk->state)
3175                 return;
3176         /*
3177          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3178          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3179          */
3180         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3181                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3182 }
3183
3184 asmlinkage void __sched schedule(void)
3185 {
3186         struct task_struct *tsk = current;
3187
3188         sched_submit_work(tsk);
3189         __schedule();
3190 }
3191 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3192
3193 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3194
3195 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3196 {
3197         if (lock->owner != owner)
3198                 return false;
3199
3200         /*
3201          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3202          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3203          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3204          * ensures the memory stays valid.
3205          */
3206         barrier();
3207
3208         return owner->on_cpu;
3209 }
3210
3211 /*
3212  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3213  * access and not reliable.
3214  */
3215 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3216 {
3217         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3218                 return 0;
3219
3220         rcu_read_lock();
3221         while (owner_running(lock, owner)) {
3222                 if (need_resched())
3223                         break;
3224
3225                 arch_mutex_cpu_relax();
3226         }
3227         rcu_read_unlock();
3228
3229         /*
3230          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3231          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3232          * success only when lock->owner is NULL.
3233          */
3234         return lock->owner == NULL;
3235 }
3236 #endif
3237
3238 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3239 /*
3240  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3241  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3242  * occur there and call schedule directly.
3243  */
3244 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3245 {
3246         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3247
3248         /*
3249          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3250          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3251          */
3252         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3253                 return;
3254
3255         do {
3256                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3257                 __schedule();
3258                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3259
3260                 /*
3261                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3262                  * between schedule and now.
3263                  */
3264                 barrier();
3265         } while (need_resched());
3266 }
3267 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3268
3269 /*
3270  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3271  * off of irq context.
3272  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3273  * protect us against recursive calling from irq.
3274  */
3275 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3276 {
3277         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3278
3279         /* Catch callers which need to be fixed */
3280         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3281
3282         do {
3283                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3284                 local_irq_enable();
3285                 __schedule();
3286                 local_irq_disable();
3287                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3288
3289                 /*
3290                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3291                  * between schedule and now.
3292                  */
3293                 barrier();
3294         } while (need_resched());
3295 }
3296
3297 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3298
3299 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3300                           void *key)
3301 {
3302         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3303 }
3304 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3305
3306 /*
3307  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3308  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3309  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3310  *
3311  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3312  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3313  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3314  */
3315 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3316                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3317 {
3318         wait_queue_t *curr, *next;
3319
3320         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3321                 unsigned flags = curr->flags;
3322
3323                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3324                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3325                         break;
3326         }
3327 }
3328
3329 /**
3330  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3331  * @q: the waitqueue
3332  * @mode: which threads
3333  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3334  * @key: is directly passed to the wakeup function
3335  *
3336  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3337  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3338  */
3339 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3340                         int nr_exclusive, void *key)
3341 {
3342         unsigned long flags;
3343
3344         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3345         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3346         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3347 }
3348 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3349
3350 /*
3351  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3352  */
3353 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3354 {
3355         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3356 }
3357 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3358
3359 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3360 {
3361         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3362 }
3363 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3364
3365 /**
3366  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3367  * @q: the waitqueue
3368  * @mode: which threads
3369  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3370  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3371  *
3372  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3373  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3374  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3375  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3376  *
3377  * On UP it can prevent extra preemption.
3378  *
3379  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3380  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3381  */
3382 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3383                         int nr_exclusive, void *key)
3384 {
3385         unsigned long flags;
3386         int wake_flags = WF_SYNC;
3387
3388         if (unlikely(!q))
3389                 return;
3390
3391         if (unlikely(!nr_exclusive))
3392                 wake_flags = 0;
3393
3394         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3395         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3396         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3397 }
3398 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3399
3400 /*
3401  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3402  */
3403 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3404 {
3405         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3406 }
3407 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3408
3409 /**
3410  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3411  * @x:  holds the state of this particular completion
3412  *
3413  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3414  * awakened in the same order in which they were queued.
3415  *
3416  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3417  *
3418  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3419  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3420  */
3421 void complete(struct completion *x)
3422 {
3423         unsigned long flags;
3424
3425         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3426         x->done++;
3427         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3428         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3429 }
3430 EXPORT_SYMBOL(complete);
3431
3432 /**
3433  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3434  * @x:  holds the state of this particular completion
3435  *
3436  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3437  *
3438  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3439  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3440  */
3441 void complete_all(struct completion *x)
3442 {
3443         unsigned long flags;
3444
3445         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3446         x->done += UINT_MAX/2;
3447         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3448         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3449 }
3450 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3451
3452 static inline long __sched
3453 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3454 {
3455         if (!x->done) {
3456                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3457
3458                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3459                 do {
3460                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3461                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3462                                 break;
3463                         }
3464                         __set_current_state(state);
3465                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3466                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3467                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3468                 } while (!x->done && timeout);
3469                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3470                 if (!x->done)
3471                         return timeout;
3472         }
3473         x->done--;
3474         return timeout ?: 1;
3475 }
3476
3477 static long __sched
3478 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3479 {
3480         might_sleep();
3481
3482         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3483         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3484         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3485         return timeout;
3486 }
3487
3488 /**
3489  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3490  * @x:  holds the state of this particular completion
3491  *
3492  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3493  * interruptible and there is no timeout.
3494  *
3495  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3496  * and interrupt capability. Also see complete().
3497  */
3498 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3499 {
3500         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3501 }
3502 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3503
3504 /**
3505  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3506  * @x:  holds the state of this particular completion
3507  * @timeout:  timeout value in jiffies
3508  *
3509  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3510  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3511  * interruptible.
3512  *
3513  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3514  * jiffies left till timeout) if completed.
3515  */
3516 unsigned long __sched
3517 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3518 {
3519         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3520 }
3521 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3522
3523 /**
3524  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3525  * @x:  holds the state of this particular completion
3526  *
3527  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3528  * interruptible.
3529  *
3530  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3531  */
3532 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3533 {
3534         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3535         if (t == -ERESTARTSYS)
3536                 return t;
3537         return 0;
3538 }
3539 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3540
3541 /**
3542  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3543  * @x:  holds the state of this particular completion
3544  * @timeout:  timeout value in jiffies
3545  *
3546  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3547  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3548  *
3549  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3550  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3551  */
3552 long __sched
3553 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3554                                           unsigned long timeout)
3555 {
3556         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3557 }
3558 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3559
3560 /**
3561  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3562  * @x:  holds the state of this particular completion
3563  *
3564  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3565  * interrupted by a kill signal.
3566  *
3567  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3568  */
3569 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3570 {
3571         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3572         if (t == -ERESTARTSYS)
3573                 return t;
3574         return 0;
3575 }
3576 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3577
3578 /**
3579  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3580  * @x:  holds the state of this particular completion
3581  * @timeout:  timeout value in jiffies
3582  *
3583  * This waits for either a completion of a specific task to be
3584  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3585  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3586  *
3587  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3588  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3589  */
3590 long __sched
3591 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3592                                      unsigned long timeout)
3593 {
3594         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3595 }
3596 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3597
3598 /**
3599  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3600  *      @x:     completion structure
3601  *
3602  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3603  *               1 if a decrement succeeded.
3604  *
3605  *      If a completion is being used as a counting completion,
3606  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3607  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3608  *      is protecting is not available.
3609  */
3610 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3611 {
3612         unsigned long flags;
3613         int ret = 1;
3614
3615         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3616         if (!x->done)
3617                 ret = 0;
3618         else
3619                 x->done--;
3620         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3621         return ret;
3622 }
3623 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3624
3625 /**
3626  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3627  *      @x:     completion structure
3628  *
3629  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3630  *               1 if there are no waiters.
3631  *
3632  */
3633 bool completion_done(struct completion *x)
3634 {
3635         unsigned long flags;
3636         int ret = 1;
3637
3638         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3639         if (!x->done)
3640                 ret = 0;
3641         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3642         return ret;
3643 }
3644 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3645
3646 static long __sched
3647 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3648 {
3649         unsigned long flags;
3650         wait_queue_t wait;
3651
3652         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3653
3654         __set_current_state(state);
3655
3656         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3657         __add_wait_queue(q, &wait);
3658         spin_unlock(&q->lock);
3659         timeout = schedule_timeout(timeout);
3660         spin_lock_irq(&q->lock);
3661         __remove_wait_queue(q, &wait);
3662         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3663
3664         return timeout;
3665 }
3666
3667 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3668 {
3669         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3670 }
3671 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3672
3673 long __sched
3674 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3675 {
3676         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3677 }
3678 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3679
3680 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3681 {
3682         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3683 }
3684 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3685
3686 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3687 {
3688         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3689 }
3690 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3691
3692 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3693
3694 /*
3695  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3696  * @p: task
3697  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3698  *
3699  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3700  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3701  *
3702  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3703  */
3704 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3705 {
3706         int oldprio, on_rq, running;
3707         struct rq *rq;
3708         const struct sched_class *prev_class;
3709
3710         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3711
3712         rq = __task_rq_lock(p);
3713
3714         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3715         oldprio = p->prio;
3716         prev_class = p->sched_class;
3717         on_rq = p->on_rq;
3718         running = task_current(rq, p);
3719         if (on_rq)
3720                 dequeue_task(rq, p, 0);
3721         if (running)
3722                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3723
3724         if (rt_prio(prio))
3725                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3726         else
3727                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3728
3729         p->prio = prio;
3730
3731         if (running)
3732                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3733         if (on_rq)
3734                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3735
3736         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3737         __task_rq_unlock(rq);
3738 }
3739
3740 #endif
3741
3742 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3743 {
3744         int old_prio, delta, on_rq;
3745         unsigned long flags;
3746         struct rq *rq;
3747
3748         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3749                 return;
3750         /*
3751          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3752          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3753          */
3754         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3755         /*
3756          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3757          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3758          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3759          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3760          */
3761         if (task_has_rt_policy(p)) {
3762                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3763                 goto out_unlock;
3764         }
3765         on_rq = p->on_rq;
3766         if (on_rq)
3767                 dequeue_task(rq, p, 0);
3768
3769         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3770         set_load_weight(p);
3771         old_prio = p->prio;
3772         p->prio = effective_prio(p);
3773         delta = p->prio - old_prio;
3774
3775         if (on_rq) {
3776                 enqueue_task(rq, p, 0);
3777                 /*
3778                  * If the task increased its priority or is running and
3779                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3780                  */
3781                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3782                         resched_task(rq->curr);
3783         }
3784 out_unlock:
3785         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3786 }
3787 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3788
3789 /*
3790  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3791  * @p: task
3792  * @nice: nice value
3793  */
3794 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3795 {
3796         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3797         int nice_rlim = 20 - nice;
3798
3799         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3800                 capable(CAP_SYS_NICE));
3801 }
3802
3803 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3804
3805 /*
3806  * sys_nice - change the priority of the current process.
3807  * @increment: priority increment
3808  *
3809  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3810  * does similar things.
3811  */
3812 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3813 {
3814         long nice, retval;
3815
3816         /*
3817          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3818          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3819          * and we have a single winner.
3820          */
3821         if (increment < -40)
3822                 increment = -40;
3823         if (increment > 40)
3824                 increment = 40;
3825
3826         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3827         if (nice < -20)
3828                 nice = -20;
3829         if (nice > 19)
3830                 nice = 19;
3831
3832         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3833                 return -EPERM;
3834
3835         retval = security_task_setnice(current, nice);
3836         if (retval)
3837                 return retval;
3838
3839         set_user_nice(current, nice);
3840         return 0;
3841 }
3842
3843 #endif
3844
3845 /**
3846  * task_prio - return the priority value of a given task.
3847  * @p: the task in question.
3848  *
3849  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3850  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3851  * around 0, value goes from -16 to +15.
3852  */
3853 int task_prio(const struct task_struct *p)
3854 {
3855         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3856 }
3857
3858 /**
3859  * task_nice - return the nice value of a given task.
3860  * @p: the task in question.
3861  */
3862 int task_nice(const struct task_struct *p)
3863 {
3864         return TASK_NICE(p);
3865 }
3866 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3867
3868 /**
3869  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3870  * @cpu: the processor in question.
3871  */
3872 int idle_cpu(int cpu)
3873 {
3874         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3875
3876         if (rq->curr != rq->idle)
3877                 return 0;
3878
3879         if (rq->nr_running)
3880                 return 0;
3881
3882 #ifdef CONFIG_SMP
3883         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3884                 return 0;
3885 #endif
3886
3887         return 1;
3888 }
3889
3890 /**
3891  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3892  * @cpu: the processor in question.
3893  */
3894 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3895 {
3896         return cpu_rq(cpu)->idle;
3897 }
3898
3899 /**
3900  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3901  * @pid: the pid in question.
3902  */
3903 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3904 {
3905         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3906 }
3907
3908 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3909 static void
3910 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3911 {
3912         p->policy = policy;
3913         p->rt_priority = prio;
3914         p->normal_prio = normal_prio(p);
3915         /* we are holding p->pi_lock already */
3916         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3917         if (rt_prio(p->prio))
3918                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3919         else
3920                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3921         set_load_weight(p);
3922 }
3923
3924 /*
3925  * check the target process has a UID that matches the current process's
3926  */
3927 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3928 {
3929         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3930         bool match;
3931
3932         rcu_read_lock();
3933         pcred = __task_cred(p);
3934         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
3935                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
3936                          cred->euid == pcred->uid);
3937         else
3938                 match = false;
3939         rcu_read_unlock();
3940         return match;
3941 }
3942
3943 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3944                                 const struct sched_param *param, bool user)
3945 {
3946         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3947         unsigned long flags;
3948         const struct sched_class *prev_class;
3949         struct rq *rq;
3950         int reset_on_fork;
3951
3952         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3953         BUG_ON(in_interrupt());
3954 recheck:
3955         /* double check policy once rq lock held */
3956         if (policy < 0) {
3957                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3958                 policy = oldpolicy = p->policy;
3959         } else {
3960                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3961                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3962
3963                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3964                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3965                                 policy != SCHED_IDLE)
3966                         return -EINVAL;
3967         }
3968
3969         /*
3970          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3971          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3972          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3973          */
3974         if (param->sched_priority < 0 ||
3975             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3976             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3977                 return -EINVAL;
3978         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3979                 return -EINVAL;
3980
3981         /*
3982          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3983          */
3984         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3985                 if (rt_policy(policy)) {
3986                         unsigned long rlim_rtprio =
3987                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3988
3989                         /* can't set/change the rt policy */
3990                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3991                                 return -EPERM;
3992
3993                         /* can't increase priority */
3994                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3995                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3996                                 return -EPERM;
3997                 }
3998
3999                 /*
4000                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4001                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4002                  */
4003                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4004                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4005                                 return -EPERM;
4006                 }
4007
4008                 /* can't change other user's priorities */
4009                 if (!check_same_owner(p))
4010                         return -EPERM;
4011
4012                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4013                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4014                         return -EPERM;
4015         }
4016
4017         if (user) {
4018                 retval = security_task_setscheduler(p);
4019                 if (retval)
4020                         return retval;
4021         }
4022
4023         /*
4024          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4025          * changing the priority of the task:
4026          *
4027          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4028          * runqueue lock must be held.
4029          */
4030         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4031
4032         /*
4033          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4034          */
4035         if (p == rq->stop) {
4036                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4037                 return -EINVAL;
4038         }
4039
4040         /*
4041          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4042          */
4043         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4044                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4045
4046                 __task_rq_unlock(rq);
4047                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4048                 return 0;
4049         }
4050
4051 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4052         if (user) {
4053                 /*
4054                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4055                  * assigned.
4056                  */
4057                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4058                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4059                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4060                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4061                         return -EPERM;
4062                 }
4063         }
4064 #endif
4065
4066         /* recheck policy now with rq lock held */
4067         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4068                 policy = oldpolicy = -1;
4069                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4070                 goto recheck;
4071         }
4072         on_rq = p->on_rq;
4073         running = task_current(rq, p);
4074         if (on_rq)
4075                 deactivate_task(rq, p, 0);
4076         if (running)
4077                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4078
4079         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4080
4081         oldprio = p->prio;
4082         prev_class = p->sched_class;
4083         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4084
4085         if (running)
4086                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4087         if (on_rq)
4088                 activate_task(rq, p, 0);
4089
4090         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4091         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4092
4093         rt_mutex_adjust_pi(p);
4094
4095         return 0;
4096 }
4097
4098 /**
4099  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4100  * @p: the task in question.
4101  * @policy: new policy.
4102  * @param: structure containing the new RT priority.
4103  *
4104  * NOTE that the task may be already dead.
4105  */
4106 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4107                        const struct sched_param *param)
4108 {
4109         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4110 }
4111 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4112
4113 /**
4114  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4115  * @p: the task in question.
4116  * @policy: new policy.
4117  * @param: structure containing the new RT priority.
4118  *
4119  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4120  * current context has permission.  For example, this is needed in
4121  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4122  * but our caller might not have that capability.
4123  */
4124 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4125                                const struct sched_param *param)
4126 {
4127         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4128 }
4129
4130 static int
4131 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4132 {
4133         struct sched_param lparam;
4134         struct task_struct *p;
4135         int retval;
4136
4137         if (!param || pid < 0)
4138                 return -EINVAL;
4139         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4140                 return -EFAULT;
4141
4142         rcu_read_lock();
4143         retval = -ESRCH;
4144         p = find_process_by_pid(pid);
4145         if (p != NULL)
4146                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4147         rcu_read_unlock();
4148
4149         return retval;
4150 }
4151
4152 /**
4153  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4154  * @pid: the pid in question.
4155  * @policy: new policy.
4156  * @param: structure containing the new RT priority.
4157  */
4158 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4159                 struct sched_param __user *, param)
4160 {
4161         /* negative values for policy are not valid */
4162         if (policy < 0)
4163                 return -EINVAL;
4164
4165         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4166 }
4167
4168 /**
4169  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4170  * @pid: the pid in question.
4171  * @param: structure containing the new RT priority.
4172  */
4173 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4174 {
4175         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4176 }
4177
4178 /**
4179  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4180  * @pid: the pid in question.
4181  */
4182 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4183 {
4184         struct task_struct *p;
4185         int retval;
4186
4187         if (pid < 0)
4188                 return -EINVAL;
4189
4190         retval = -ESRCH;
4191         rcu_read_lock();
4192         p = find_process_by_pid(pid);
4193         if (p) {
4194                 retval = security_task_getscheduler(p);
4195                 if (!retval)
4196                         retval = p->policy
4197                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4198         }
4199         rcu_read_unlock();
4200         return retval;
4201 }
4202
4203 /**
4204  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4205  * @pid: the pid in question.
4206  * @param: structure containing the RT priority.
4207  */
4208 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4209 {
4210         struct sched_param lp;
4211         struct task_struct *p;
4212         int retval;
4213
4214         if (!param || pid < 0)
4215                 return -EINVAL;
4216
4217         rcu_read_lock();
4218         p = find_process_by_pid(pid);
4219         retval = -ESRCH;
4220         if (!p)
4221                 goto out_unlock;
4222
4223         retval = security_task_getscheduler(p);
4224         if (retval)
4225                 goto out_unlock;
4226
4227         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4228         rcu_read_unlock();
4229
4230         /*
4231          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4232          */
4233         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4234
4235         return retval;
4236
4237 out_unlock:
4238         rcu_read_unlock();
4239         return retval;
4240 }
4241
4242 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4243 {
4244         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4245         struct task_struct *p;
4246         int retval;
4247
4248         get_online_cpus();
4249         rcu_read_lock();
4250
4251         p = find_process_by_pid(pid);
4252         if (!p) {
4253                 rcu_read_unlock();
4254                 put_online_cpus();
4255                 return -ESRCH;
4256         }
4257
4258         /* Prevent p going away */
4259         get_task_struct(p);
4260         rcu_read_unlock();
4261
4262         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4263                 retval = -ENOMEM;
4264                 goto out_put_task;
4265         }
4266         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4267                 retval = -ENOMEM;
4268                 goto out_free_cpus_allowed;
4269         }
4270         retval = -EPERM;
4271         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
4272                 goto out_unlock;
4273
4274         retval = security_task_setscheduler(p);
4275         if (retval)
4276                 goto out_unlock;
4277
4278         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4279         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4280 again:
4281         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4282
4283         if (!retval) {
4284                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4285                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4286                         /*
4287                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4288                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4289                          * cpuset's cpus_allowed
4290                          */
4291                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4292                         goto again;
4293                 }
4294         }
4295 out_unlock:
4296         free_cpumask_var(new_mask);
4297 out_free_cpus_allowed:
4298         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4299 out_put_task:
4300         put_task_struct(p);
4301         put_online_cpus();
4302         return retval;
4303 }
4304
4305 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4306                              struct cpumask *new_mask)
4307 {
4308         if (len < cpumask_size())
4309                 cpumask_clear(new_mask);
4310         else if (len > cpumask_size())
4311                 len = cpumask_size();
4312
4313         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4314 }
4315
4316 /**
4317  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4318  * @pid: pid of the process
4319  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4320  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4321  */
4322 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4323                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4324 {
4325         cpumask_var_t new_mask;
4326         int retval;
4327
4328         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4329                 return -ENOMEM;
4330
4331         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4332         if (retval == 0)
4333                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4334         free_cpumask_var(new_mask);
4335         return retval;
4336 }
4337
4338 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4339 {
4340         struct task_struct *p;
4341         unsigned long flags;
4342         int retval;
4343
4344         get_online_cpus();
4345         rcu_read_lock();
4346
4347         retval = -ESRCH;
4348         p = find_process_by_pid(pid);
4349         if (!p)
4350                 goto out_unlock;
4351
4352         retval = security_task_getscheduler(p);
4353         if (retval)
4354                 goto out_unlock;
4355
4356         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4357         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4358         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4359
4360 out_unlock:
4361         rcu_read_unlock();
4362         put_online_cpus();
4363
4364         return retval;
4365 }
4366
4367 /**
4368  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4369  * @pid: pid of the process
4370  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4371  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4372  */
4373 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4374                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4375 {
4376         int ret;
4377         cpumask_var_t mask;
4378
4379         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4380                 return -EINVAL;
4381         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4382                 return -EINVAL;
4383
4384         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4385                 return -ENOMEM;
4386
4387         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4388         if (ret == 0) {
4389                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4390
4391                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4392                         ret = -EFAULT;
4393                 else
4394                         ret = retlen;
4395         }
4396         free_cpumask_var(mask);
4397
4398         return ret;
4399 }
4400
4401 /**
4402  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4403  *
4404  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4405  * other threads running on this CPU then this function will return.
4406  */
4407 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4408 {
4409         struct rq *rq = this_rq_lock();
4410
4411         schedstat_inc(rq, yld_count);
4412         current->sched_class->yield_task(rq);
4413
4414         /*
4415          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4416          * no need to preempt or enable interrupts:
4417          */
4418         __release(rq->lock);
4419         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4420         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4421         preempt_enable_no_resched();
4422
4423         schedule();
4424
4425         return 0;
4426 }
4427
4428 static inline int should_resched(void)
4429 {
4430         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4431 }
4432
4433 static void __cond_resched(void)
4434 {
4435         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4436         __schedule();
4437         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4438 }
4439
4440 int __sched _cond_resched(void)
4441 {
4442         if (should_resched()) {
4443                 __cond_resched();
4444                 return 1;
4445         }
4446         return 0;
4447 }
4448 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4449
4450 /*
4451  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4452  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4453  *
4454  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4455  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4456  * spin_unlock(), once by hand).
4457  */
4458 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4459 {
4460         int resched = should_resched();
4461         int ret = 0;
4462
4463         lockdep_assert_held(lock);
4464
4465         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4466                 spin_unlock(lock);
4467                 if (resched)
4468                         __cond_resched();
4469                 else
4470                         cpu_relax();
4471                 ret = 1;
4472                 spin_lock(lock);
4473         }
4474         return ret;
4475 }
4476 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4477
4478 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4479 {
4480         BUG_ON(!in_softirq());
4481
4482         if (should_resched()) {
4483                 local_bh_enable();
4484                 __cond_resched();
4485                 local_bh_disable();
4486                 return 1;
4487         }
4488         return 0;
4489 }
4490 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4491
4492 /**
4493  * yield - yield the current processor to other threads.
4494  *
4495  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4496  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4497  */
4498 void __sched yield(void)
4499 {
4500         set_current_state(TASK_RUNNING);
4501         sys_sched_yield();
4502 }
4503 EXPORT_SYMBOL(yield);
4504
4505 /**
4506  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4507  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4508  * processor it's on.
4509  * @p: target task
4510  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4511  *
4512  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4513  * can't go away on us before we can do any checks.
4514  *
4515  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4516  */
4517 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4518 {
4519         struct task_struct *curr = current;
4520         struct rq *rq, *p_rq;
4521         unsigned long flags;
4522         bool yielded = 0;
4523
4524         local_irq_save(flags);
4525         rq = this_rq();
4526
4527 again:
4528         p_rq = task_rq(p);
4529         double_rq_lock(rq, p_rq);
4530         while (task_rq(p) != p_rq) {
4531                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4532                 goto again;
4533         }
4534
4535         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4536                 goto out;
4537
4538         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4539                 goto out;
4540
4541         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4542                 goto out;
4543
4544         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4545         if (yielded) {
4546                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4547                 /*
4548                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4549                  * fairness.
4550                  */
4551                 if (preempt && rq != p_rq)
4552                         resched_task(p_rq->curr);
4553         } else {
4554                 /*
4555                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4556                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4557                  * the next update.
4558                  */
4559                 rq->skip_clock_update = 0;
4560         }
4561
4562 out:
4563         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4564         local_irq_restore(flags);
4565
4566         if (yielded)
4567                 schedule();
4568
4569         return yielded;
4570 }
4571 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4572
4573 /*
4574  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4575  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4576  */
4577 void __sched io_schedule(void)
4578 {
4579         struct rq *rq = raw_rq();
4580
4581         delayacct_blkio_start();
4582         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4583         blk_flush_plug(current);
4584         current->in_iowait = 1;
4585         schedule();
4586         current->in_iowait = 0;
4587         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4588         delayacct_blkio_end();
4589 }
4590 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4591
4592 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4593 {
4594         struct rq *rq = raw_rq();
4595         long ret;
4596
4597         delayacct_blkio_start();
4598         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4599         blk_flush_plug(current);
4600         current->in_iowait = 1;
4601         ret = schedule_timeout(timeout);
4602         current->in_iowait = 0;
4603         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4604         delayacct_blkio_end();
4605         return ret;
4606 }
4607
4608 /**
4609  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4610  * @policy: scheduling class.
4611  *
4612  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4613  * by a given scheduling class.
4614  */
4615 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4616 {
4617         int ret = -EINVAL;
4618
4619         switch (policy) {
4620         case SCHED_FIFO:
4621         case SCHED_RR:
4622                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4623                 break;
4624         case SCHED_NORMAL:
4625         case SCHED_BATCH:
4626         case SCHED_IDLE:
4627                 ret = 0;
4628                 break;
4629         }
4630         return ret;
4631 }
4632
4633 /**
4634  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4635  * @policy: scheduling class.
4636  *
4637  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4638  * by a given scheduling class.
4639  */
4640 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4641 {
4642         int ret = -EINVAL;
4643
4644         switch (policy) {
4645         case SCHED_FIFO:
4646         case SCHED_RR:
4647                 ret = 1;
4648                 break;
4649         case SCHED_NORMAL:
4650         case SCHED_BATCH:
4651         case SCHED_IDLE:
4652                 ret = 0;
4653         }
4654         return ret;
4655 }
4656
4657 /**
4658  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4659  * @pid: pid of the process.
4660  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4661  *
4662  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4663  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4664  */
4665 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4666                 struct timespec __user *, interval)
4667 {
4668         struct task_struct *p;
4669         unsigned int time_slice;
4670         unsigned long flags;
4671         struct rq *rq;
4672         int retval;
4673         struct timespec t;
4674
4675         if (pid < 0)
4676                 return -EINVAL;
4677
4678         retval = -ESRCH;
4679         rcu_read_lock();
4680         p = find_process_by_pid(pid);
4681         if (!p)
4682                 goto out_unlock;
4683
4684         retval = security_task_getscheduler(p);
4685         if (retval)
4686                 goto out_unlock;
4687
4688         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4689         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4690         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4691
4692         rcu_read_unlock();
4693         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4694         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4695         return retval;
4696
4697 out_unlock:
4698         rcu_read_unlock();
4699         return retval;
4700 }
4701
4702 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4703
4704 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4705 {
4706         unsigned long free = 0;
4707         unsigned state;
4708
4709         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4710         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4711                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4712 #if BITS_PER_LONG == 32
4713         if (state == TASK_RUNNING)
4714                 printk(KERN_CONT " running  ");
4715         else
4716                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4717 #else
4718         if (state == TASK_RUNNING)
4719                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4720         else
4721                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4722 #endif
4723 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4724         free = stack_not_used(p);
4725 #endif
4726         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4727                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
4728                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4729
4730         show_stack(p, NULL);
4731 }
4732
4733 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4734 {
4735         struct task_struct *g, *p;
4736
4737 #if BITS_PER_LONG == 32
4738         printk(KERN_INFO
4739                 "  task                PC stack   pid father\n");
4740 #else
4741         printk(KERN_INFO
4742                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4743 #endif
4744         rcu_read_lock();
4745         do_each_thread(g, p) {
4746                 /*
4747                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4748                  * console might take a lot of time:
4749                  */
4750                 touch_nmi_watchdog();
4751                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4752                         sched_show_task(p);
4753         } while_each_thread(g, p);
4754
4755         touch_all_softlockup_watchdogs();
4756
4757 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4758         sysrq_sched_debug_show();
4759 #endif
4760         rcu_read_unlock();
4761         /*
4762          * Only show locks if all tasks are dumped:
4763          */
4764         if (!state_filter)
4765                 debug_show_all_locks();
4766 }
4767
4768 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4769 {
4770         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4771 }
4772
4773 /**
4774  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4775  * @idle: task in question
4776  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4777  *
4778  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4779  * flag, to make booting more robust.
4780  */
4781 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4782 {
4783         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4784         unsigned long flags;
4785
4786         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4787
4788         __sched_fork(idle);
4789         idle->state = TASK_RUNNING;
4790         idle->se.exec_start = sched_clock();
4791
4792         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4793         /*
4794          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4795          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4796          * lockdep check in task_group() will fail.
4797          *
4798          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4799          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4800          *
4801          * Silence PROVE_RCU
4802          */
4803         rcu_read_lock();
4804         __set_task_cpu(idle, cpu);
4805         rcu_read_unlock();
4806
4807         rq->curr = rq->idle = idle;
4808 #if defined(CONFIG_SMP)
4809         idle->on_cpu = 1;
4810 #endif
4811         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4812
4813         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4814         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4815
4816         /*
4817          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4818          */
4819         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4820         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4821 #if defined(CONFIG_SMP)
4822         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4823 #endif
4824 }
4825
4826 #ifdef CONFIG_SMP
4827 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4828 {
4829         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4830                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4831
4832         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4833         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4834 }
4835
4836 /*
4837  * This is how migration works:
4838  *
4839  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4840  *    stop_one_cpu().
4841  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4842  *    off the CPU)
4843  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4844  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4845  *    it and puts it into the right queue.
4846  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4847  *    is done.
4848  */
4849
4850 /*
4851  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4852  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4853  * is removed from the allowed bitmask.
4854  *
4855  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4856  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4857  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4858  */
4859 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4860 {
4861         unsigned long flags;
4862         struct rq *rq;
4863         unsigned int dest_cpu;
4864         int ret = 0;
4865
4866         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4867
4868         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4869                 goto out;
4870
4871         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4872                 ret = -EINVAL;
4873                 goto out;
4874         }
4875
4876         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4877                 ret = -EINVAL;
4878                 goto out;
4879         }
4880
4881         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4882
4883         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4884         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4885                 goto out;
4886
4887         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4888         if (p->on_rq) {
4889                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4890                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4891                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4892                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4893                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4894                 return 0;
4895         }
4896 out:
4897         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4898
4899         return ret;
4900 }
4901 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4902
4903 /*
4904  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4905  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4906  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4907  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4908  *
4909  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4910  * as the task is no longer on this CPU.
4911  *
4912  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4913  */
4914 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4915 {
4916         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4917         int ret = 0;
4918
4919         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4920                 return ret;
4921
4922         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4923         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4924
4925         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4926         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4927         /* Already moved. */
4928         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4929                 goto done;
4930         /* Affinity changed (again). */
4931         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4932                 goto fail;
4933
4934         /*
4935          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4936          * placed properly.
4937          */
4938         if (p->on_rq) {
4939                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4940                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4941                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4942                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4943         }
4944 done:
4945         ret = 1;
4946 fail:
4947         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4948         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4949         return ret;
4950 }
4951
4952 /*
4953  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4954  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4955  * 'pushing' onto another runqueue.
4956  */
4957 static int migration_cpu_stop(void *data)
4958 {
4959         struct migration_arg *arg = data;
4960
4961         /*
4962          * The original target cpu might have gone down and we might
4963          * be on another cpu but it doesn't matter.
4964          */
4965         local_irq_disable();
4966         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4967         local_irq_enable();
4968         return 0;
4969 }
4970
4971 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4972
4973 /*
4974  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4975  * offline.
4976  */
4977 void idle_task_exit(void)
4978 {
4979         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4980
4981         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4982
4983         if (mm != &init_mm)
4984                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4985         mmdrop(mm);
4986 }
4987
4988 /*
4989  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
4990  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
4991  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
4992  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
4993  * to keep the global sum constant after CPU-down:
4994  */
4995 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
4996 {
4997         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
4998
4999         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5000         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5001 }
5002
5003 /*
5004  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5005  */
5006 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5007 {
5008         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5009         rq->calc_load_active = 0;
5010 }
5011
5012 /*
5013  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5014  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5015  *
5016  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5017  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5018  * because of lock validation efforts.
5019  */
5020 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5021 {
5022         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5023         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5024         int dest_cpu;
5025
5026         /*
5027          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5028          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5029          *
5030          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5031          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5032          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5033          * done here.
5034          */
5035         rq->stop = NULL;
5036
5037         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5038         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5039
5040         for ( ; ; ) {
5041                 /*
5042                  * There's this thread running, bail when that's the only
5043                  * remaining thread.
5044                  */
5045                 if (rq->nr_running == 1)
5046                         break;
5047
5048                 next = pick_next_task(rq);
5049                 BUG_ON(!next);
5050                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5051
5052                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5053                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5054                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5055
5056                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5057
5058                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5059         }
5060
5061         rq->stop = stop;
5062 }
5063
5064 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5065
5066 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5067
5068 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5069         {
5070                 .procname       = "sched_domain",
5071                 .mode           = 0555,
5072         },
5073         {}
5074 };
5075
5076 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5077         {
5078                 .procname       = "kernel",
5079                 .mode           = 0555,
5080                 .child          = sd_ctl_dir,
5081         },
5082         {}
5083 };
5084
5085 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5086 {
5087         struct ctl_table *entry =
5088                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5089
5090         return entry;
5091 }
5092
5093 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5094 {
5095         struct ctl_table *entry;
5096
5097         /*
5098          * In the intermediate directories, both the child directory and
5099          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5100          * will always be set. In the lowest directory the names are
5101          * static strings and all have proc handlers.
5102          */
5103         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5104                 if (entry->child)
5105                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5106                 if (entry->proc_handler == NULL)
5107                         kfree(entry->procname);
5108         }
5109
5110         kfree(*tablep);
5111         *tablep = NULL;
5112 }
5113
5114 static void
5115 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5116                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5117                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5118 {
5119         entry->procname = procname;
5120         entry->data = data;
5121         entry->maxlen = maxlen;
5122         entry->mode = mode;
5123         entry->proc_handler = proc_handler;
5124 }
5125
5126 static struct ctl_table *
5127 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5128 {
5129         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5130
5131         if (table == NULL)
5132                 return NULL;
5133
5134         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5135                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5136         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5137                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5138         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5139                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5140         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5141                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5142         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5143                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5144         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5145                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5146         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5147                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5148         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5149                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5150         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5151                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5152         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5153                 &sd->cache_nice_tries,
5154                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5155         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5156                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5157         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5158                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5159         /* &table[12] is terminator */
5160
5161         return table;
5162 }
5163
5164 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5165 {
5166         struct ctl_table *entry, *table;
5167         struct sched_domain *sd;
5168         int domain_num = 0, i;
5169         char buf[32];
5170
5171         for_each_domain(cpu, sd)
5172                 domain_num++;
5173         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5174         if (table == NULL)
5175                 return NULL;
5176
5177         i = 0;
5178         for_each_domain(cpu, sd) {
5179                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5180                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5181                 entry->mode = 0555;
5182                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5183                 entry++;
5184                 i++;
5185         }
5186         return table;
5187 }
5188
5189 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5190 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5191 {
5192         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5193         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5194         char buf[32];
5195
5196         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5197         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5198
5199         if (entry == NULL)
5200                 return;
5201
5202         for_each_possible_cpu(i) {
5203                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5204                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5205                 entry->mode = 0555;
5206                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5207                 entry++;
5208         }
5209
5210         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5211         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5212 }
5213
5214 /* may be called multiple times per register */
5215 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5216 {
5217         if (sd_sysctl_header)
5218                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5219         sd_sysctl_header = NULL;
5220         if (sd_ctl_dir[0].child)
5221                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5222 }
5223 #else
5224 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5225 {
5226 }
5227 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5228 {
5229 }
5230 #endif
5231
5232 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5233 {
5234         if (!rq->online) {
5235                 const struct sched_class *class;
5236
5237                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5238                 rq->online = 1;
5239
5240                 for_each_class(class) {
5241                         if (class->rq_online)
5242                                 class->rq_online(rq);
5243                 }
5244         }
5245 }
5246
5247 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5248 {
5249         if (rq->online) {
5250                 const struct sched_class *class;
5251
5252                 for_each_class(class) {
5253                         if (class->rq_offline)
5254                                 class->rq_offline(rq);
5255                 }
5256
5257                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5258                 rq->online = 0;
5259         }
5260 }
5261
5262 /*
5263  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5264  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5265  */
5266 static int __cpuinit
5267 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5268 {
5269         int cpu = (long)hcpu;
5270         unsigned long flags;
5271         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5272
5273         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5274
5275         case CPU_UP_PREPARE:
5276                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5277                 break;
5278
5279         case CPU_ONLINE:
5280                 /* Update our root-domain */
5281                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5282                 if (rq->rd) {
5283                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5284
5285                         set_rq_online(rq);
5286                 }
5287                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5288                 break;
5289
5290 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5291         case CPU_DYING:
5292                 sched_ttwu_pending();
5293                 /* Update our root-domain */
5294                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5295                 if (rq->rd) {
5296                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5297                         set_rq_offline(rq);
5298                 }
5299                 migrate_tasks(cpu);
5300                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5301                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5302
5303                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5304                 calc_global_load_remove(rq);
5305                 break;
5306 #endif
5307         }
5308
5309         update_max_interval();
5310
5311         return NOTIFY_OK;
5312 }
5313
5314 /*
5315  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5316  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5317  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5318  */
5319 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5320         .notifier_call = migration_call,
5321         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5322 };
5323
5324 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5325                                       unsigned long action, void *hcpu)
5326 {
5327         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5328         case CPU_ONLINE:
5329         case CPU_DOWN_FAILED:
5330                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5331                 return NOTIFY_OK;
5332         default:
5333                 return NOTIFY_DONE;
5334         }
5335 }
5336
5337 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5338                                         unsigned long action, void *hcpu)
5339 {
5340         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5341         case CPU_DOWN_PREPARE:
5342                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5343                 return NOTIFY_OK;
5344         default:
5345                 return NOTIFY_DONE;
5346         }
5347 }
5348
5349 static int __init migration_init(void)
5350 {
5351         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5352         int err;
5353
5354         /* Initialize migration for the boot CPU */
5355         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5356         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5357         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5358         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5359
5360         /* Register cpu active notifiers */
5361         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5362         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5363
5364         return 0;
5365 }
5366 early_initcall(migration_init);
5367 #endif
5368
5369 #ifdef CONFIG_SMP
5370
5371 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5372
5373 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5374
5375 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5376
5377 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5378 {
5379         sched_domain_debug_enabled = 1;
5380
5381         return 0;
5382 }
5383 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5384
5385 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5386                                   struct cpumask *groupmask)
5387 {
5388         struct sched_group *group = sd->groups;
5389         char str[256];
5390
5391         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5392         cpumask_clear(groupmask);
5393
5394         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5395
5396         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5397                 printk("does not load-balance\n");
5398                 if (sd->parent)
5399                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5400                                         " has parent");
5401                 return -1;
5402         }
5403
5404         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5405
5406         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5407                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5408                                 "CPU%d\n", cpu);
5409         }
5410         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5411                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5412                                 " CPU%d\n", cpu);
5413         }
5414
5415         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5416         do {
5417                 if (!group) {
5418                         printk("\n");
5419                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5420                         break;
5421                 }
5422
5423                 if (!group->sgp->power) {
5424                         printk(KERN_CONT "\n");
5425                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5426                                         "set\n");
5427                         break;
5428                 }
5429
5430                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5431                         printk(KERN_CONT "\n");
5432                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5433                         break;
5434                 }
5435
5436                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5437                         printk(KERN_CONT "\n");
5438                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5439                         break;
5440                 }
5441
5442                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5443
5444                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5445
5446                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5447                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5448                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5449                                 group->sgp->power);
5450                 }
5451
5452                 group = group->next;
5453         } while (group != sd->groups);
5454         printk(KERN_CONT "\n");
5455
5456         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5457                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5458
5459         if (sd->parent &&
5460             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5461                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5462                         "of domain->span\n");
5463         return 0;
5464 }
5465
5466 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5467 {
5468         int level = 0;
5469
5470         if (!sched_domain_debug_enabled)
5471                 return;
5472
5473         if (!sd) {
5474                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5475                 return;
5476         }
5477
5478         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5479
5480         for (;;) {
5481                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5482                         break;
5483                 level++;
5484                 sd = sd->parent;
5485                 if (!sd)
5486                         break;
5487         }
5488 }
5489 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5490 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5491 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5492
5493 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5494 {
5495         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5496                 return 1;
5497
5498         /* Following flags need at least 2 groups */
5499         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5500                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5501                          SD_BALANCE_FORK |
5502                          SD_BALANCE_EXEC |
5503                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5504                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5505                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5506                         return 0;
5507         }
5508
5509         /* Following flags don't use groups */
5510         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5511                 return 0;
5512
5513         return 1;
5514 }
5515
5516 static int
5517 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5518 {
5519         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5520
5521         if (sd_degenerate(parent))
5522                 return 1;
5523
5524         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5525                 return 0;
5526
5527         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5528         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5529                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5530                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5531                                 SD_BALANCE_FORK |
5532                                 SD_BALANCE_EXEC |
5533                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5534                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5535                 if (nr_node_ids == 1)
5536                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5537         }
5538         if (~cflags & pflags)
5539                 return 0;
5540
5541         return 1;
5542 }
5543
5544 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5545 {
5546         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5547
5548         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5549         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5550         free_cpumask_var(rd->online);
5551         free_cpumask_var(rd->span);
5552         kfree(rd);
5553 }
5554
5555 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5556 {
5557         struct root_domain *old_rd = NULL;
5558         unsigned long flags;
5559
5560         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5561
5562         if (rq->rd) {
5563                 old_rd = rq->rd;
5564
5565                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5566                         set_rq_offline(rq);
5567
5568                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5569
5570                 /*
5571                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5572                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5573                  * in this function:
5574                  */
5575                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5576                         old_rd = NULL;
5577         }
5578
5579         atomic_inc(&rd->refcount);
5580         rq->rd = rd;
5581
5582         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5583         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5584                 set_rq_online(rq);
5585
5586         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5587
5588         if (old_rd)
5589                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5590 }
5591
5592 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5593 {
5594         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5595
5596         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5597                 goto out;
5598         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5599                 goto free_span;
5600         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5601                 goto free_online;
5602
5603         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5604                 goto free_rto_mask;
5605         return 0;
5606
5607 free_rto_mask:
5608         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5609 free_online:
5610         free_cpumask_var(rd->online);
5611 free_span:
5612         free_cpumask_var(rd->span);
5613 out:
5614         return -ENOMEM;
5615 }
5616
5617 /*
5618  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5619  * members (mimicking the global state we have today).
5620  */
5621 struct root_domain def_root_domain;
5622
5623 static void init_defrootdomain(void)
5624 {
5625         init_rootdomain(&def_root_domain);
5626
5627         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5628 }
5629
5630 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5631 {
5632         struct root_domain *rd;
5633
5634         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5635         if (!rd)
5636                 return NULL;
5637
5638         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5639                 kfree(rd);
5640                 return NULL;
5641         }
5642
5643         return rd;
5644 }
5645
5646 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5647 {
5648         struct sched_group *tmp, *first;
5649
5650         if (!sg)
5651                 return;
5652
5653         first = sg;
5654         do {
5655                 tmp = sg->next;
5656
5657                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5658                         kfree(sg->sgp);
5659
5660                 kfree(sg);
5661                 sg = tmp;
5662         } while (sg != first);
5663 }
5664
5665 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5666 {
5667         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5668
5669         /*
5670          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5671          * nuke them all.
5672          */
5673         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5674                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5675         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5676                 kfree(sd->groups->sgp);
5677                 kfree(sd->groups);
5678         }
5679         kfree(sd);
5680 }
5681
5682 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5683 {
5684         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5685 }
5686
5687 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5688 {
5689         for (; sd; sd = sd->parent)
5690                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5691 }
5692
5693 /*
5694  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5695  * hold the hotplug lock.
5696  */
5697 static void
5698 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5699 {
5700         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5701         struct sched_domain *tmp;
5702
5703         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5704         for (tmp = sd; tmp; ) {
5705                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5706                 if (!parent)
5707                         break;
5708
5709                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5710                         tmp->parent = parent->parent;
5711                         if (parent->parent)
5712                                 parent->parent->child = tmp;
5713                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5714                 } else
5715                         tmp = tmp->parent;
5716         }
5717
5718         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5719                 tmp = sd;
5720                 sd = sd->parent;
5721                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5722                 if (sd)
5723                         sd->child = NULL;
5724         }
5725
5726         sched_domain_debug(sd, cpu);
5727
5728         rq_attach_root(rq, rd);
5729         tmp = rq->sd;
5730         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5731         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5732 }
5733
5734 /* cpus with isolated domains */
5735 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5736
5737 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5738 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5739 {
5740         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5741         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5742         return 1;
5743 }
5744
5745 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5746
5747 #ifdef CONFIG_NUMA
5748
5749 /**
5750  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5751  * @node: node whose sched_domain we're building
5752  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5753  *
5754  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
5755  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5756  *
5757  * Should use nodemask_t.
5758  */
5759 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
5760 {
5761         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
5762
5763         min_val = INT_MAX;
5764
5765         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5766                 /* Start at @node */
5767                 n = (node + i) % nr_node_ids;
5768
5769                 if (!nr_cpus_node(n))
5770                         continue;
5771
5772                 /* Skip already used nodes */
5773                 if (node_isset(n, *used_nodes))
5774                         continue;
5775
5776                 /* Simple min distance search */
5777                 val = node_distance(node, n);
5778
5779                 if (val < min_val) {
5780                         min_val = val;
5781                         best_node = n;
5782                 }
5783         }
5784
5785         if (best_node != -1)
5786                 node_set(best_node, *used_nodes);
5787         return best_node;
5788 }
5789
5790 /**
5791  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5792  * @node: node whose cpumask we're constructing
5793  * @span: resulting cpumask
5794  *
5795  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
5796  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5797  * out optimally.
5798  */
5799 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
5800 {
5801         nodemask_t used_nodes;
5802         int i;
5803
5804         cpumask_clear(span);
5805         nodes_clear(used_nodes);
5806
5807         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
5808         node_set(node, used_nodes);
5809
5810         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5811                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
5812                 if (next_node < 0)
5813                         break;
5814                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
5815         }
5816 }
5817
5818 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
5819 {
5820         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5821
5822         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
5823
5824         return sched_domains_tmpmask;
5825 }
5826
5827 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
5828 {
5829         return cpu_possible_mask;
5830 }
5831 #endif /* CONFIG_NUMA */
5832
5833 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5834 {
5835         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5836 }
5837
5838 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5839
5840 struct sd_data {
5841         struct sched_domain **__percpu sd;
5842         struct sched_group **__percpu sg;
5843         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5844 };
5845
5846 struct s_data {
5847         struct sched_domain ** __percpu sd;
5848         struct root_domain      *rd;
5849 };
5850
5851 enum s_alloc {
5852         sa_rootdomain,
5853         sa_sd,
5854         sa_sd_storage,
5855         sa_none,
5856 };
5857
5858 struct sched_domain_topology_level;
5859
5860 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5861 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5862
5863 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5864
5865 struct sched_domain_topology_level {
5866         sched_domain_init_f init;
5867         sched_domain_mask_f mask;
5868         int                 flags;
5869         struct sd_data      data;
5870 };
5871
5872 static int
5873 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5874 {
5875         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5876         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5877         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5878         struct sd_data *sdd = sd->private;
5879         struct sched_domain *child;
5880         int i;
5881
5882         cpumask_clear(covered);
5883
5884         for_each_cpu(i, span) {
5885                 struct cpumask *sg_span;
5886
5887                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5888                         continue;
5889
5890                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5891                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5892
5893                 if (!sg)
5894                         goto fail;
5895
5896                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5897
5898                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5899                 if (child->child) {
5900                         child = child->child;
5901                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5902                 } else
5903                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5904
5905                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5906
5907                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
5908                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
5909
5910                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
5911                         groups = sg;
5912
5913                 if (!first)
5914                         first = sg;
5915                 if (last)
5916                         last->next = sg;
5917                 last = sg;
5918                 last->next = first;
5919         }
5920         sd->groups = groups;
5921
5922         return 0;
5923
5924 fail:
5925         free_sched_groups(first, 0);
5926
5927         return -ENOMEM;
5928 }
5929
5930 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5931 {
5932         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5933         struct sched_domain *child = sd->child;
5934
5935         if (child)
5936                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5937
5938         if (sg) {
5939                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5940                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5941                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5942         }
5943
5944         return cpu;
5945 }
5946
5947 /*
5948  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5949  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5950  * and ->cpu_power to 0.
5951  *
5952  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5953  */
5954 static int
5955 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5956 {
5957         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5958         struct sd_data *sdd = sd->private;
5959         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5960         struct cpumask *covered;
5961         int i;
5962
5963         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5964         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5965
5966         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
5967                 return 0;
5968
5969         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5970         covered = sched_domains_tmpmask;
5971
5972         cpumask_clear(covered);
5973
5974         for_each_cpu(i, span) {
5975                 struct sched_group *sg;
5976                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
5977                 int j;
5978
5979                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5980                         continue;
5981
5982                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5983                 sg->sgp->power = 0;
5984
5985                 for_each_cpu(j, span) {
5986                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5987                                 continue;
5988
5989                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5990                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5991                 }
5992
5993                 if (!first)
5994                         first = sg;
5995                 if (last)
5996                         last->next = sg;
5997                 last = sg;
5998         }
5999         last->next = first;
6000
6001         return 0;
6002 }
6003
6004 /*
6005  * Initialize sched groups cpu_power.
6006  *
6007  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6008  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6009  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6010  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6011  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6012  * less cpu_power.
6013  */
6014 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6015 {
6016         struct sched_group *sg = sd->groups;
6017
6018         WARN_ON(!sd || !sg);
6019
6020         do {
6021                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6022                 sg = sg->next;
6023         } while (sg != sd->groups);
6024
6025         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6026                 return;
6027
6028         update_group_power(sd, cpu);
6029         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6030 }
6031
6032 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6033 {
6034        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6035 }
6036
6037 /*
6038  * Initializers for schedule domains
6039  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6040  */
6041
6042 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6043 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6044 #else
6045 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6046 #endif
6047
6048 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6049 static noinline struct sched_domain *                                   \
6050 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6051 {                                                                       \
6052         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6053         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6054         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6055         sd->private = &tl->data;                                        \
6056         return sd;                                                      \
6057 }
6058
6059 SD_INIT_FUNC(CPU)
6060 #ifdef CONFIG_NUMA
6061  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6062  SD_INIT_FUNC(NODE)
6063 #endif
6064 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6065  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6066 #endif
6067 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6068  SD_INIT_FUNC(MC)
6069 #endif
6070 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6071  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6072 #endif
6073
6074 static int default_relax_domain_level = -1;
6075 int sched_domain_level_max;
6076
6077 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6078 {
6079         unsigned long val;
6080
6081         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6082         if (val < sched_domain_level_max)
6083                 default_relax_domain_level = val;
6084
6085         return 1;
6086 }
6087 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6088
6089 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6090                                  struct sched_domain_attr *attr)
6091 {
6092         int request;
6093
6094         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6095                 if (default_relax_domain_level < 0)
6096                         return;
6097                 else
6098                         request = default_relax_domain_level;
6099         } else
6100                 request = attr->relax_domain_level;
6101         if (request < sd->level) {
6102                 /* turn off idle balance on this domain */
6103                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6104         } else {
6105                 /* turn on idle balance on this domain */
6106                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6107         }
6108 }
6109
6110 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6111 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6112
6113 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6114                                  const struct cpumask *cpu_map)
6115 {
6116         switch (what) {
6117         case sa_rootdomain:
6118                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6119                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6120         case sa_sd:
6121                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6122         case sa_sd_storage:
6123                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6124         case sa_none:
6125                 break;
6126         }
6127 }
6128
6129 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6130                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6131 {
6132         memset(d, 0, sizeof(*d));
6133
6134         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6135                 return sa_sd_storage;
6136         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6137         if (!d->sd)
6138                 return sa_sd_storage;
6139         d->rd = alloc_rootdomain();
6140         if (!d->rd)
6141                 return sa_sd;
6142         return sa_rootdomain;
6143 }
6144
6145 /*
6146  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6147  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6148  * will not free the data we're using.
6149  */
6150 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6151 {
6152         struct sd_data *sdd = sd->private;
6153
6154         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6155         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6156
6157         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6158                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6159
6160         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6161                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6162 }
6163
6164 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6165 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6166 {
6167         return topology_thread_cpumask(cpu);
6168 }
6169 #endif
6170
6171 /*
6172  * Topology list, bottom-up.
6173  */
6174 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6175 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6176         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6177 #endif
6178 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6179         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6180 #endif
6181 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6182         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6183 #endif
6184         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6185 #ifdef CONFIG_NUMA
6186         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6187         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6188 #endif
6189         { NULL, },
6190 };
6191
6192 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6193
6194 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6195 {
6196         struct sched_domain_topology_level *tl;
6197         int j;
6198
6199         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6200                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6201
6202                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6203                 if (!sdd->sd)
6204                         return -ENOMEM;
6205
6206                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6207                 if (!sdd->sg)
6208                         return -ENOMEM;
6209
6210                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6211                 if (!sdd->sgp)
6212                         return -ENOMEM;
6213
6214                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6215                         struct sched_domain *sd;
6216                         struct sched_group *sg;
6217                         struct sched_group_power *sgp;
6218
6219                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6220                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6221                         if (!sd)
6222                                 return -ENOMEM;
6223
6224                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6225
6226                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6227                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6228                         if (!sg)
6229                                 return -ENOMEM;
6230
6231                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6232
6233                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6234                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6235                         if (!sgp)
6236                                 return -ENOMEM;
6237
6238                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6239                 }
6240         }
6241
6242         return 0;
6243 }
6244
6245 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6246 {
6247         struct sched_domain_topology_level *tl;
6248         int j;
6249
6250         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6251                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6252
6253                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6254                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6255                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6256                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
6257                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6258                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6259                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6260                 }
6261                 free_percpu(sdd->sd);
6262                 free_percpu(sdd->sg);
6263                 free_percpu(sdd->sgp);
6264         }
6265 }
6266
6267 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6268                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6269                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6270                 int cpu)
6271 {
6272         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6273         if (!sd)
6274                 return child;
6275
6276         set_domain_attribute(sd, attr);
6277         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6278         if (child) {
6279                 sd->level = child->level + 1;
6280                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6281                 child->parent = sd;
6282         }
6283         sd->child = child;
6284
6285         return sd;
6286 }
6287
6288 /*
6289  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6290  * to the individual cpus
6291  */
6292 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6293                                struct sched_domain_attr *attr)
6294 {
6295         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6296         struct sched_domain *sd;
6297         struct s_data d;
6298         int i, ret = -ENOMEM;
6299
6300         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6301         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6302                 goto error;
6303
6304         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6305         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6306                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6307
6308                 sd = NULL;
6309                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6310                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6311                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6312                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6313                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6314                                 break;
6315                 }
6316
6317                 while (sd->child)
6318                         sd = sd->child;
6319
6320                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6321         }
6322
6323         /* Build the groups for the domains */
6324         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6325                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6326                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6327                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6328                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6329                                         goto error;
6330                         } else {
6331                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6332                                         goto error;
6333                         }
6334                 }
6335         }
6336
6337         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6338         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6339                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6340                         continue;
6341
6342                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6343                         claim_allocations(i, sd);
6344                         init_sched_groups_power(i, sd);
6345                 }
6346         }
6347
6348         /* Attach the domains */
6349         rcu_read_lock();
6350         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6351                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6352                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6353         }
6354         rcu_read_unlock();
6355
6356         ret = 0;
6357 error:
6358         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6359         return ret;
6360 }
6361
6362 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6363 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6364 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6365                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6366
6367 /*
6368  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6369  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6370  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6371  */
6372 static cpumask_var_t fallback_doms;
6373
6374 /*
6375  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6376  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6377  * or 0 if it stayed the same.
6378  */
6379 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6380 {
6381         return 0;
6382 }
6383
6384 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6385 {
6386         int i;
6387         cpumask_var_t *doms;
6388
6389         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6390         if (!doms)
6391                 return NULL;
6392         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6393                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6394                         free_sched_domains(doms, i);
6395                         return NULL;
6396                 }
6397         }
6398         return doms;
6399 }
6400
6401 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6402 {
6403         unsigned int i;
6404         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6405                 free_cpumask_var(doms[i]);
6406         kfree(doms);
6407 }
6408
6409 /*
6410  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6411  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6412  * exclude other special cases in the future.
6413  */
6414 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6415 {
6416         int err;
6417
6418         arch_update_cpu_topology();
6419         ndoms_cur = 1;
6420         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6421         if (!doms_cur)
6422                 doms_cur = &fallback_doms;
6423         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6424         dattr_cur = NULL;
6425         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6426         register_sched_domain_sysctl();
6427
6428         return err;
6429 }
6430
6431 /*
6432  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6433  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6434  */
6435 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6436 {
6437         int i;
6438
6439         rcu_read_lock();
6440         for_each_cpu(i, cpu_map)
6441                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6442         rcu_read_unlock();
6443 }
6444
6445 /* handle null as "default" */
6446 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6447                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6448 {
6449         struct sched_domain_attr tmp;
6450
6451         /* fast path */
6452         if (!new && !cur)
6453                 return 1;
6454
6455         tmp = SD_ATTR_INIT;
6456         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6457                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6458                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6459 }
6460
6461 /*
6462  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6463  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6464  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6465  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6466  *
6467  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6468  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6469  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6470  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6471  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6472  * it as it is.
6473  *
6474  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6475  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6476  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6477  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6478  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6479  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6480  *
6481  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6482  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6483  * and it will not create the default domain.
6484  *
6485  * Call with hotplug lock held
6486  */
6487 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6488                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6489 {
6490         int i, j, n;
6491         int new_topology;
6492
6493         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6494
6495         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6496         unregister_sched_domain_sysctl();
6497
6498         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6499         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6500
6501         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6502
6503         /* Destroy deleted domains */
6504         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6505                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6506                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6507                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6508                                 goto match1;
6509                 }
6510                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6511                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6512 match1:
6513                 ;
6514         }
6515
6516         if (doms_new == NULL) {
6517                 ndoms_cur = 0;
6518                 doms_new = &fallback_doms;
6519                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6520                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6521         }
6522
6523         /* Build new domains */
6524         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6525                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6526                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6527                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6528                                 goto match2;
6529                 }
6530                 /* no match - add a new doms_new */
6531                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6532 match2:
6533                 ;
6534         }
6535
6536         /* Remember the new sched domains */
6537         if (doms_cur != &fallback_doms)
6538                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6539         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6540         doms_cur = doms_new;
6541         dattr_cur = dattr_new;
6542         ndoms_cur = ndoms_new;
6543
6544         register_sched_domain_sysctl();
6545
6546         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6547 }
6548
6549 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6550 static void reinit_sched_domains(void)
6551 {
6552         get_online_cpus();
6553
6554         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6555         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6556
6557         rebuild_sched_domains();
6558         put_online_cpus();
6559 }
6560
6561 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6562 {
6563         unsigned int level = 0;
6564
6565         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6566                 return -EINVAL;
6567
6568         /*
6569          * level is always be positive so don't check for
6570          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6571          * What happens on 0 or 1 byte write,
6572          * need to check for count as well?
6573          */
6574
6575         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6576                 return -EINVAL;
6577
6578         if (smt)
6579                 sched_smt_power_savings = level;
6580         else
6581                 sched_mc_power_savings = level;
6582
6583         reinit_sched_domains();
6584
6585         return count;
6586 }
6587
6588 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6589 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
6590                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
6591                                            char *page)
6592 {
6593         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6594 }
6595 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
6596                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
6597                                             const char *buf, size_t count)
6598 {
6599         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6600 }
6601 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6602                          sched_mc_power_savings_show,
6603                          sched_mc_power_savings_store);
6604 #endif
6605
6606 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6607 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
6608                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
6609                                             char *page)
6610 {
6611         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6612 }
6613 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
6614                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
6615                                              const char *buf, size_t count)
6616 {
6617         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6618 }
6619 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6620                    sched_smt_power_savings_show,
6621                    sched_smt_power_savings_store);
6622 #endif
6623
6624 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6625 {
6626         int err = 0;
6627
6628 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6629         if (smt_capable())
6630                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6631                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6632 #endif
6633 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6634         if (!err && mc_capable())
6635                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6636                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6637 #endif
6638         return err;
6639 }
6640 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6641
6642 /*
6643  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6644  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6645  * around partition_sched_domains().
6646  */
6647 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6648                              void *hcpu)
6649 {
6650         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6651         case CPU_ONLINE:
6652         case CPU_DOWN_FAILED:
6653                 cpuset_update_active_cpus();
6654                 return NOTIFY_OK;
6655         default:
6656                 return NOTIFY_DONE;
6657         }
6658 }
6659
6660 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6661                                void *hcpu)
6662 {
6663         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6664         case CPU_DOWN_PREPARE:
6665                 cpuset_update_active_cpus();
6666                 return NOTIFY_OK;
6667         default:
6668                 return NOTIFY_DONE;
6669         }
6670 }
6671
6672 void __init sched_init_smp(void)
6673 {
6674         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6675
6676         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6677         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6678
6679         get_online_cpus();
6680         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6681         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6682         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6683         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6684                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6685         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6686         put_online_cpus();
6687
6688         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6689         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6690
6691         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6692         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6693
6694         init_hrtick();
6695
6696         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6697         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6698                 BUG();
6699         sched_init_granularity();
6700         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6701
6702         init_sched_rt_class();
6703 }
6704 #else
6705 void __init sched_init_smp(void)
6706 {
6707         sched_init_granularity();
6708 }
6709 #endif /* CONFIG_SMP */
6710
6711 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6712
6713 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6714 {
6715         return in_lock_functions(addr) ||
6716                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6717                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6718 }
6719
6720 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6721 struct task_group root_task_group;
6722 #endif
6723
6724 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6725
6726 void __init sched_init(void)
6727 {
6728         int i, j;
6729         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6730
6731 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6732         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6733 #endif
6734 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6735         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6736 #endif
6737 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6738         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6739 #endif
6740         if (alloc_size) {
6741                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6742
6743 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6744                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6745                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6746
6747                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6748                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6749
6750 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6751 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6752                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6753                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6754
6755                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6756                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6757
6758 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6759 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6760                 for_each_possible_cpu(i) {
6761                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6762                         ptr += cpumask_size();
6763                 }
6764 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6765         }
6766
6767 #ifdef CONFIG_SMP
6768         init_defrootdomain();
6769 #endif
6770
6771         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6772                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6773
6774 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6775         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6776                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6777 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6778
6779 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6780         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6781         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6782         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6783         autogroup_init(&init_task);
6784 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6785
6786         for_each_possible_cpu(i) {
6787                 struct rq *rq;
6788
6789                 rq = cpu_rq(i);
6790                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6791                 rq->nr_running = 0;
6792                 rq->calc_load_active = 0;
6793                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6794                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6795                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6796 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6797                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6798                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6799                 /*
6800                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6801                  *
6802                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6803                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6804                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6805                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6806                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6807                  * (se->load.weight).
6808                  *
6809                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6810                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6811                  * then A0's share of the cpu resource is:
6812                  *
6813                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6814                  *
6815                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6816                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6817                  */
6818                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6819                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6820 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6821
6822                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6823 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6824                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6825                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6826 #endif
6827
6828                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6829                         rq->cpu_load[j] = 0;
6830
6831                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6832
6833 #ifdef CONFIG_SMP
6834                 rq->sd = NULL;
6835                 rq->rd = NULL;
6836                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6837                 rq->post_schedule = 0;
6838                 rq->active_balance = 0;
6839                 rq->next_balance = jiffies;
6840                 rq->push_cpu = 0;
6841                 rq->cpu = i;
6842                 rq->online = 0;
6843                 rq->idle_stamp = 0;
6844                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6845                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6846 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6847                 rq->nohz_flags = 0;
6848 #endif
6849 #endif
6850                 init_rq_hrtick(rq);
6851                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6852         }
6853
6854         set_load_weight(&init_task);
6855
6856 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6857         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6858 #endif
6859
6860 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6861         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6862 #endif
6863
6864         /*
6865          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6866          */
6867         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6868         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6869
6870         /*
6871          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6872          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6873          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6874          * when this runqueue becomes "idle".
6875          */
6876         init_idle(current, smp_processor_id());
6877
6878         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6879
6880         /*
6881          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6882          */
6883         current->sched_class = &fair_sched_class;
6884
6885 #ifdef CONFIG_SMP
6886         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6887         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6888         if (cpu_isolated_map == NULL)
6889                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6890 #endif
6891         init_sched_fair_class();
6892
6893         scheduler_running = 1;
6894 }
6895
6896 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6897 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6898 {
6899         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6900
6901         return (nested == preempt_offset);
6902 }
6903
6904 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6905 {
6906         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6907
6908         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6909         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6910             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6911                 return;
6912         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6913                 return;
6914         prev_jiffy = jiffies;
6915
6916         printk(KERN_ERR
6917                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6918                         file, line);
6919         printk(KERN_ERR
6920                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6921                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6922                         current->pid, current->comm);
6923
6924         debug_show_held_locks(current);
6925         if (irqs_disabled())
6926                 print_irqtrace_events(current);
6927         dump_stack();
6928 }
6929 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6930 #endif
6931
6932 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6933 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6934 {
6935         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6936         int old_prio = p->prio;
6937         int on_rq;
6938
6939         on_rq = p->on_rq;
6940         if (on_rq)
6941                 deactivate_task(rq, p, 0);
6942         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6943         if (on_rq) {
6944                 activate_task(rq, p, 0);
6945                 resched_task(rq->curr);
6946         }
6947
6948         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6949 }
6950
6951 void normalize_rt_tasks(void)
6952 {
6953         struct task_struct *g, *p;
6954         unsigned long flags;
6955         struct rq *rq;
6956
6957         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6958         do_each_thread(g, p) {
6959                 /*
6960                  * Only normalize user tasks:
6961                  */
6962                 if (!p->mm)
6963                         continue;
6964
6965                 p->se.exec_start                = 0;
6966 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6967                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6968                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6969                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6970 #endif
6971
6972                 if (!rt_task(p)) {
6973                         /*
6974                          * Renice negative nice level userspace
6975                          * tasks back to 0:
6976                          */
6977                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6978                                 set_user_nice(p, 0);
6979                         continue;
6980                 }
6981
6982                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6983                 rq = __task_rq_lock(p);
6984
6985                 normalize_task(rq, p);
6986
6987                 __task_rq_unlock(rq);
6988                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6989         } while_each_thread(g, p);
6990
6991         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6992 }
6993
6994 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6995
6996 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6997 /*
6998  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6999  *
7000  * They can only be called when the whole system has been
7001  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7002  * activity can take place. Using them for anything else would
7003  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7004  * under any other configuration.
7005  */
7006
7007 /**
7008  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7009  * @cpu: the processor in question.
7010  *
7011  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7012  */
7013 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7014 {
7015         return cpu_curr(cpu);
7016 }
7017
7018 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7019
7020 #ifdef CONFIG_IA64
7021 /**
7022  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7023  * @cpu: the processor in question.
7024  * @p: the task pointer to set.
7025  *
7026  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7027  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7028  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7029  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7030  * and caller must save the original value of the current task (see
7031  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7032  * re-starting the system.
7033  *
7034  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7035  */
7036 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7037 {
7038         cpu_curr(cpu) = p;
7039 }
7040
7041 #endif
7042
7043 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7044 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7045 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7046
7047 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7048 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7049 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7050
7051 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7052 {
7053         free_fair_sched_group(tg);
7054         free_rt_sched_group(tg);
7055         autogroup_free(tg);
7056         kfree(tg);
7057 }
7058
7059 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7060 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7061 {
7062         struct task_group *tg;
7063         unsigned long flags;
7064
7065         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7066         if (!tg)
7067                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7068
7069         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7070                 goto err;
7071
7072         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7073                 goto err;
7074
7075         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7076         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7077
7078         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7079
7080         tg->parent = parent;
7081         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7082         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7083         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7084
7085         return tg;
7086
7087 err:
7088         free_sched_group(tg);
7089         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7090 }
7091
7092 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7093 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7094 {
7095         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7096         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7097 }
7098
7099 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7100 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7101 {
7102         unsigned long flags;
7103         int i;
7104
7105         /* end participation in shares distribution */
7106         for_each_possible_cpu(i)
7107                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7108
7109         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7110         list_del_rcu(&tg->list);
7111         list_del_rcu(&tg->siblings);
7112         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7113
7114         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7115         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7116 }
7117
7118 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7119  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7120  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7121  *      reflect its new group.
7122  */
7123 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7124 {
7125         int on_rq, running;
7126         unsigned long flags;
7127         struct rq *rq;
7128
7129         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7130
7131         running = task_current(rq, tsk);
7132         on_rq = tsk->on_rq;
7133
7134         if (on_rq)
7135                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7136         if (unlikely(running))
7137                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7138
7139 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7140         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7141                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7142         else
7143 #endif
7144                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7145
7146         if (unlikely(running))
7147                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7148         if (on_rq)
7149                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7150
7151         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7152 }
7153 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7154
7155 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7156 #endif
7157
7158 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7159 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7160 {
7161         if (runtime == RUNTIME_INF)
7162                 return 1ULL << 20;
7163
7164         return div64_u64(runtime << 20, period);
7165 }
7166 #endif
7167
7168 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7169 /*
7170  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7171  */
7172 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7173
7174 /* Must be called with tasklist_lock held */
7175 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7176 {
7177         struct task_struct *g, *p;
7178
7179         do_each_thread(g, p) {
7180                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7181                         return 1;
7182         } while_each_thread(g, p);
7183
7184         return 0;
7185 }
7186
7187 struct rt_schedulable_data {
7188         struct task_group *tg;
7189         u64 rt_period;
7190         u64 rt_runtime;
7191 };
7192
7193 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7194 {
7195         struct rt_schedulable_data *d = data;
7196         struct task_group *child;
7197         unsigned long total, sum = 0;
7198         u64 period, runtime;
7199
7200         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7201         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7202
7203         if (tg == d->tg) {
7204                 period = d->rt_period;
7205                 runtime = d->rt_runtime;
7206         }
7207
7208         /*
7209          * Cannot have more runtime than the period.
7210          */
7211         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7212                 return -EINVAL;
7213
7214         /*
7215          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7216          */
7217         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7218                 return -EBUSY;
7219
7220         total = to_ratio(period, runtime);
7221
7222         /*
7223          * Nobody can have more than the global setting allows.
7224          */
7225         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7226                 return -EINVAL;
7227
7228         /*
7229          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7230          */
7231         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7232                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7233                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7234
7235                 if (child == d->tg) {
7236                         period = d->rt_period;
7237                         runtime = d->rt_runtime;
7238                 }
7239
7240                 sum += to_ratio(period, runtime);
7241         }
7242
7243         if (sum > total)
7244                 return -EINVAL;
7245
7246         return 0;
7247 }
7248
7249 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7250 {
7251         int ret;
7252
7253         struct rt_schedulable_data data = {
7254                 .tg = tg,
7255                 .rt_period = period,
7256                 .rt_runtime = runtime,
7257         };
7258
7259         rcu_read_lock();
7260         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7261         rcu_read_unlock();
7262
7263         return ret;
7264 }
7265
7266 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7267                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7268 {
7269         int i, err = 0;
7270
7271         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7272         read_lock(&tasklist_lock);
7273         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7274         if (err)
7275                 goto unlock;
7276
7277         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7278         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7279         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7280
7281         for_each_possible_cpu(i) {
7282                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7283
7284                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7285                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7286                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7287         }
7288         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7289 unlock:
7290         read_unlock(&tasklist_lock);
7291         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7292
7293         return err;
7294 }
7295
7296 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7297 {
7298         u64 rt_runtime, rt_period;
7299
7300         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7301         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7302         if (rt_runtime_us < 0)
7303                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7304
7305         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7306 }
7307
7308 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7309 {
7310         u64 rt_runtime_us;
7311
7312         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7313                 return -1;
7314
7315         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7316         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7317         return rt_runtime_us;
7318 }
7319
7320 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7321 {
7322         u64 rt_runtime, rt_period;
7323
7324         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7325         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7326
7327         if (rt_period == 0)
7328                 return -EINVAL;
7329
7330         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7331 }
7332
7333 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7334 {
7335         u64 rt_period_us;
7336
7337         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7338         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7339         return rt_period_us;
7340 }
7341
7342 static int sched_rt_global_constraints(void)
7343 {
7344         u64 runtime, period;
7345         int ret = 0;
7346
7347         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7348                 return -EINVAL;
7349
7350         runtime = global_rt_runtime();
7351         period = global_rt_period();
7352
7353         /*
7354          * Sanity check on the sysctl variables.
7355          */
7356         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7357                 return -EINVAL;
7358
7359         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7360         read_lock(&tasklist_lock);
7361         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7362         read_unlock(&tasklist_lock);
7363         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7364
7365         return ret;
7366 }
7367
7368 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7369 {
7370         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7371         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7372                 return 0;
7373
7374         return 1;
7375 }
7376
7377 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7378 static int sched_rt_global_constraints(void)
7379 {
7380         unsigned long flags;
7381         int i;
7382
7383         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7384                 return -EINVAL;
7385
7386         /*
7387          * There's always some RT tasks in the root group
7388          * -- migration, kstopmachine etc..
7389          */
7390         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7391                 return -EBUSY;
7392
7393         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7394         for_each_possible_cpu(i) {
7395                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7396
7397                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7398                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7399                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7400         }
7401         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7402
7403         return 0;
7404 }
7405 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7406
7407 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7408                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7409                 loff_t *ppos)
7410 {
7411         int ret;
7412         int old_period, old_runtime;
7413         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7414
7415         mutex_lock(&mutex);
7416         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7417         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7418
7419         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7420
7421         if (!ret && write) {
7422                 ret = sched_rt_global_constraints();
7423                 if (ret) {
7424                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7425                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7426                 } else {
7427                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7428                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7429                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7430                 }
7431         }
7432         mutex_unlock(&mutex);
7433
7434         return ret;
7435 }
7436
7437 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7438
7439 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7440 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7441 {
7442         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7443                             struct task_group, css);
7444 }
7445
7446 static struct cgroup_subsys_state *
7447 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7448 {
7449         struct task_group *tg, *parent;
7450
7451         if (!cgrp->parent) {
7452                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7453                 return &root_task_group.css;
7454         }
7455
7456         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7457         tg = sched_create_group(parent);
7458         if (IS_ERR(tg))
7459                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7460
7461         return &tg->css;
7462 }
7463
7464 static void
7465 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7466 {
7467         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7468
7469         sched_destroy_group(tg);
7470 }
7471
7472 static int
7473 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
7474 {
7475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7476         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
7477                 return -EINVAL;
7478 #else
7479         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7480         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
7481                 return -EINVAL;
7482 #endif
7483         return 0;
7484 }
7485
7486 static void
7487 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
7488 {
7489         sched_move_task(tsk);
7490 }
7491
7492 static void
7493 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7494                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
7495 {
7496         /*
7497          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7498          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7499          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7500          */
7501         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7502                 return;
7503
7504         sched_move_task(task);
7505 }
7506
7507 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7508 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7509                                 u64 shareval)
7510 {
7511         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7512 }
7513
7514 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7515 {
7516         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7517
7518         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7519 }
7520
7521 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7522 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7523
7524 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7525 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7526
7527 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7528
7529 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7530 {
7531         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7532         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7533
7534         if (tg == &root_task_group)
7535                 return -EINVAL;
7536
7537         /*
7538          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7539          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7540          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7541          */
7542         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7543                 return -EINVAL;
7544
7545         /*
7546          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7547          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7548          * feasibility.
7549          */
7550         if (period > max_cfs_quota_period)
7551                 return -EINVAL;
7552
7553         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7554         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7555         if (ret)
7556                 goto out_unlock;
7557
7558         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7559         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7560         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7561         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7562         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7563         cfs_b->quota = quota;
7564
7565         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7566         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7567         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7568                 /* force a reprogram */
7569                 cfs_b->timer_active = 0;
7570                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7571         }
7572         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7573
7574         for_each_possible_cpu(i) {
7575                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7576                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7577
7578                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7579                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7580                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7581
7582                 if (cfs_rq->throttled)
7583                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7584                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7585         }
7586 out_unlock:
7587         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7588
7589         return ret;
7590 }
7591
7592 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7593 {
7594         u64 quota, period;
7595
7596         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7597         if (cfs_quota_us < 0)
7598                 quota = RUNTIME_INF;
7599         else
7600                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7601
7602         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7603 }
7604
7605 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7606 {
7607         u64 quota_us;
7608
7609         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7610                 return -1;
7611
7612         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7613         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7614
7615         return quota_us;
7616 }
7617
7618 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7619 {
7620         u64 quota, period;
7621
7622         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7623         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7624
7625         if (period <= 0)
7626                 return -EINVAL;
7627
7628         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7629 }
7630
7631 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7632 {
7633         u64 cfs_period_us;
7634
7635         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7636         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7637
7638         return cfs_period_us;
7639 }
7640
7641 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7642 {
7643         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7644 }
7645
7646 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7647                                 s64 cfs_quota_us)
7648 {
7649         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7650 }
7651
7652 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7653 {
7654         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7655 }
7656
7657 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7658                                 u64 cfs_period_us)
7659 {
7660         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7661 }
7662
7663 struct cfs_schedulable_data {
7664         struct task_group *tg;
7665         u64 period, quota;
7666 };
7667
7668 /*
7669  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7670  * note: units are usecs
7671  */
7672 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7673                                struct cfs_schedulable_data *d)
7674 {
7675         u64 quota, period;
7676
7677         if (tg == d->tg) {
7678                 period = d->period;
7679                 quota = d->quota;
7680         } else {
7681                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7682                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7683         }
7684
7685         /* note: these should typically be equivalent */
7686         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7687                 return RUNTIME_INF;
7688
7689         return to_ratio(period, quota);
7690 }
7691
7692 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7693 {
7694         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7695         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7696         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7697
7698         if (!tg->parent) {
7699                 quota = RUNTIME_INF;
7700         } else {
7701                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7702
7703                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7704                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7705
7706                 /*
7707                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7708                  * limit is set
7709                  */
7710                 if (quota == RUNTIME_INF)
7711                         quota = parent_quota;
7712                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7713                         return -EINVAL;
7714         }
7715         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7716
7717         return 0;
7718 }
7719
7720 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7721 {
7722         int ret;
7723         struct cfs_schedulable_data data = {
7724                 .tg = tg,
7725                 .period = period,
7726                 .quota = quota,
7727         };
7728
7729         if (quota != RUNTIME_INF) {
7730                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7731                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7732         }
7733
7734         rcu_read_lock();
7735         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7736         rcu_read_unlock();
7737
7738         return ret;
7739 }
7740
7741 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7742                 struct cgroup_map_cb *cb)
7743 {
7744         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7745         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7746
7747         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7748         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7749         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7750
7751         return 0;
7752 }
7753 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7754 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7755
7756 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7757 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7758                                 s64 val)
7759 {
7760         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7761 }
7762
7763 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7764 {
7765         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7766 }
7767
7768 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7769                 u64 rt_period_us)
7770 {
7771         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7772 }
7773
7774 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7775 {
7776         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7777 }
7778 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7779
7780 static struct cftype cpu_files[] = {
7781 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7782         {
7783                 .name = "shares",
7784                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7785                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7786         },
7787 #endif
7788 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7789         {
7790                 .name = "cfs_quota_us",
7791                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7792                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7793         },
7794         {
7795                 .name = "cfs_period_us",
7796                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7797                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7798         },
7799         {
7800                 .name = "stat",
7801                 .read_map = cpu_stats_show,
7802         },
7803 #endif
7804 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7805         {
7806                 .name = "rt_runtime_us",
7807                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7808                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7809         },
7810         {
7811                 .name = "rt_period_us",
7812                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7813                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7814         },
7815 #endif
7816 };
7817
7818 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7819 {
7820         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7821 }
7822
7823 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7824         .name           = "cpu",
7825         .create         = cpu_cgroup_create,
7826         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7827         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
7828         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
7829         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7830         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7831         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7832         .early_init     = 1,
7833 };
7834
7835 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7836
7837 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7838
7839 /*
7840  * CPU accounting code for task groups.
7841  *
7842  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7843  * (balbir@in.ibm.com).
7844  */
7845
7846 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
7847 struct cpuacct {
7848         struct cgroup_subsys_state css;
7849         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
7850         u64 __percpu *cpuusage;
7851         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
7852         struct cpuacct *parent;
7853 };
7854
7855 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
7856
7857 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
7858 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
7859 {
7860         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
7861                             struct cpuacct, css);
7862 }
7863
7864 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
7865 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
7866 {
7867         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
7868                             struct cpuacct, css);
7869 }
7870
7871 /* create a new cpu accounting group */
7872 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
7873         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7874 {
7875         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7876         int i;
7877
7878         if (!ca)
7879                 goto out;
7880
7881         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7882         if (!ca->cpuusage)
7883                 goto out_free_ca;
7884
7885         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
7886                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
7887                         goto out_free_counters;
7888
7889         if (cgrp->parent)
7890                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
7891
7892         return &ca->css;
7893
7894 out_free_counters:
7895         while (--i >= 0)
7896                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
7897         free_percpu(ca->cpuusage);
7898 out_free_ca:
7899         kfree(ca);
7900 out:
7901         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7902 }
7903
7904 /* destroy an existing cpu accounting group */
7905 static void
7906 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7907 {
7908         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7909         int i;
7910
7911         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
7912                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
7913         free_percpu(ca->cpuusage);
7914         kfree(ca);
7915 }
7916
7917 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
7918 {
7919         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7920         u64 data;
7921
7922 #ifndef CONFIG_64BIT
7923         /*
7924          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
7925          */
7926         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7927         data = *cpuusage;
7928         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7929 #else
7930         data = *cpuusage;
7931 #endif
7932
7933         return data;
7934 }
7935
7936 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
7937 {
7938         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7939
7940 #ifndef CONFIG_64BIT
7941         /*
7942          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
7943          */
7944         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7945         *cpuusage = val;
7946         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7947 #else
7948         *cpuusage = val;
7949 #endif
7950 }
7951
7952 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
7953 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7954 {
7955         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7956         u64 totalcpuusage = 0;
7957         int i;
7958
7959         for_each_present_cpu(i)
7960                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
7961
7962         return totalcpuusage;
7963 }
7964
7965 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7966                                                                 u64 reset)
7967 {
7968         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7969         int err = 0;
7970         int i;
7971
7972         if (reset) {
7973                 err = -EINVAL;
7974                 goto out;
7975         }
7976
7977         for_each_present_cpu(i)
7978                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
7979
7980 out:
7981         return err;
7982 }
7983
7984 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
7985                                    struct seq_file *m)
7986 {
7987         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
7988         u64 percpu;
7989         int i;
7990
7991         for_each_present_cpu(i) {
7992                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
7993                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
7994         }
7995         seq_printf(m, "\n");
7996         return 0;
7997 }
7998
7999 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8000         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8001         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8002 };
8003
8004 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8005                 struct cgroup_map_cb *cb)
8006 {
8007         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8008         int i;
8009
8010         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
8011                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
8012                 val = cputime64_to_clock_t(val);
8013                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
8014         }
8015         return 0;
8016 }
8017
8018 static struct cftype files[] = {
8019         {
8020                 .name = "usage",
8021                 .read_u64 = cpuusage_read,
8022                 .write_u64 = cpuusage_write,
8023         },
8024         {
8025                 .name = "usage_percpu",
8026                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8027         },
8028         {
8029                 .name = "stat",
8030                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8031         },
8032 };
8033
8034 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8035 {
8036         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8037 }
8038
8039 /*
8040  * charge this task's execution time to its accounting group.
8041  *
8042  * called with rq->lock held.
8043  */
8044 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8045 {
8046         struct cpuacct *ca;
8047         int cpu;
8048
8049         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8050                 return;
8051
8052         cpu = task_cpu(tsk);
8053
8054         rcu_read_lock();
8055
8056         ca = task_ca(tsk);
8057
8058         for (; ca; ca = ca->parent) {
8059                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8060                 *cpuusage += cputime;
8061         }
8062
8063         rcu_read_unlock();
8064 }
8065
8066 /*
8067  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
8068  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
8069  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
8070  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
8071  *
8072  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
8073  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
8074  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
8075  */
8076 #ifdef CONFIG_SMP
8077 #define CPUACCT_BATCH   \
8078         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
8079 #else
8080 #define CPUACCT_BATCH   0
8081 #endif
8082
8083 /*
8084  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
8085  */
8086 void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
8087                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
8088 {
8089         struct cpuacct *ca;
8090         int batch = CPUACCT_BATCH;
8091
8092         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8093                 return;
8094
8095         rcu_read_lock();
8096         ca = task_ca(tsk);
8097
8098         do {
8099                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
8100                 ca = ca->parent;
8101         } while (ca);
8102         rcu_read_unlock();
8103 }
8104
8105 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8106         .name = "cpuacct",
8107         .create = cpuacct_create,
8108         .destroy = cpuacct_destroy,
8109         .populate = cpuacct_populate,
8110         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8111 };
8112 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */