sched: Only queue remote wakeups when crossing cache boundaries
[linux-flexiantxendom0-3.2.10.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
78 #include <asm/paravirt.h>
79 #endif
80
81 #include "sched.h"
82 #include "../workqueue_sched.h"
83
84 #define CREATE_TRACE_POINTS
85 #include <trace/events/sched.h>
86
87 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
88 {
89         unsigned long delta;
90         ktime_t soft, hard, now;
91
92         for (;;) {
93                 if (hrtimer_active(period_timer))
94                         break;
95
96                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
97                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
98
99                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
100                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
101                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
102                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
103                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
104         }
105 }
106
107 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
108 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
109
110 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
111
112 void update_rq_clock(struct rq *rq)
113 {
114         s64 delta;
115
116         if (rq->skip_clock_update > 0)
117                 return;
118
119         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
120         rq->clock += delta;
121         update_rq_clock_task(rq, delta);
122 }
123
124 /*
125  * Debugging: various feature bits
126  */
127
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
130
131 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
132 #include "features.h"
133         0;
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
138 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
139         #name ,
140
141 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
142 #include "features.h"
143         NULL
144 };
145
146 #undef SCHED_FEAT
147
148 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
149 {
150         int i;
151
152         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
153                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
154                         seq_puts(m, "NO_");
155                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
156         }
157         seq_puts(m, "\n");
158
159         return 0;
160 }
161
162 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
163
164 #define jump_label_key__true  jump_label_key_enabled
165 #define jump_label_key__false jump_label_key_disabled
166
167 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
168         jump_label_key__##enabled ,
169
170 struct jump_label_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
171 #include "features.h"
172 };
173
174 #undef SCHED_FEAT
175
176 static void sched_feat_disable(int i)
177 {
178         if (jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
179                 jump_label_dec(&sched_feat_keys[i]);
180 }
181
182 static void sched_feat_enable(int i)
183 {
184         if (!jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
185                 jump_label_inc(&sched_feat_keys[i]);
186 }
187 #else
188 static void sched_feat_disable(int i) { };
189 static void sched_feat_enable(int i) { };
190 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
191
192 static ssize_t
193 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
194                 size_t cnt, loff_t *ppos)
195 {
196         char buf[64];
197         char *cmp;
198         int neg = 0;
199         int i;
200
201         if (cnt > 63)
202                 cnt = 63;
203
204         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
205                 return -EFAULT;
206
207         buf[cnt] = 0;
208         cmp = strstrip(buf);
209
210         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
211                 neg = 1;
212                 cmp += 3;
213         }
214
215         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
216                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
217                         if (neg) {
218                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
219                                 sched_feat_disable(i);
220                         } else {
221                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
222                                 sched_feat_enable(i);
223                         }
224                         break;
225                 }
226         }
227
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287
288
289 /*
290  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
291  */
292 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
293         __acquires(rq->lock)
294 {
295         struct rq *rq;
296
297         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
298
299         for (;;) {
300                 rq = task_rq(p);
301                 raw_spin_lock(&rq->lock);
302                 if (likely(rq == task_rq(p)))
303                         return rq;
304                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
305         }
306 }
307
308 /*
309  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
310  */
311 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
312         __acquires(p->pi_lock)
313         __acquires(rq->lock)
314 {
315         struct rq *rq;
316
317         for (;;) {
318                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
319                 rq = task_rq(p);
320                 raw_spin_lock(&rq->lock);
321                 if (likely(rq == task_rq(p)))
322                         return rq;
323                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
324                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
325         }
326 }
327
328 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
329         __releases(rq->lock)
330 {
331         raw_spin_unlock(&rq->lock);
332 }
333
334 static inline void
335 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
336         __releases(rq->lock)
337         __releases(p->pi_lock)
338 {
339         raw_spin_unlock(&rq->lock);
340         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
341 }
342
343 /*
344  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
345  */
346 static struct rq *this_rq_lock(void)
347         __acquires(rq->lock)
348 {
349         struct rq *rq;
350
351         local_irq_disable();
352         rq = this_rq();
353         raw_spin_lock(&rq->lock);
354
355         return rq;
356 }
357
358 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
359 /*
360  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
361  *
362  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
363  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
364  * reschedule event.
365  *
366  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
367  * rq->lock.
368  */
369
370 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
371 {
372         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
373                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
374 }
375
376 /*
377  * High-resolution timer tick.
378  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
379  */
380 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
381 {
382         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
383
384         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
385
386         raw_spin_lock(&rq->lock);
387         update_rq_clock(rq);
388         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
389         raw_spin_unlock(&rq->lock);
390
391         return HRTIMER_NORESTART;
392 }
393
394 #ifdef CONFIG_SMP
395 /*
396  * called from hardirq (IPI) context
397  */
398 static void __hrtick_start(void *arg)
399 {
400         struct rq *rq = arg;
401
402         raw_spin_lock(&rq->lock);
403         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
404         rq->hrtick_csd_pending = 0;
405         raw_spin_unlock(&rq->lock);
406 }
407
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
416         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
417
418         hrtimer_set_expires(timer, time);
419
420         if (rq == this_rq()) {
421                 hrtimer_restart(timer);
422         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
423                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
424                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
425         }
426 }
427
428 static int
429 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
430 {
431         int cpu = (int)(long)hcpu;
432
433         switch (action) {
434         case CPU_UP_CANCELED:
435         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
436         case CPU_DOWN_PREPARE:
437         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
438         case CPU_DEAD:
439         case CPU_DEAD_FROZEN:
440                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
441                 return NOTIFY_OK;
442         }
443
444         return NOTIFY_DONE;
445 }
446
447 static __init void init_hrtick(void)
448 {
449         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
450 }
451 #else
452 /*
453  * Called to set the hrtick timer state.
454  *
455  * called with rq->lock held and irqs disabled
456  */
457 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
458 {
459         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
460                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
461 }
462
463 static inline void init_hrtick(void)
464 {
465 }
466 #endif /* CONFIG_SMP */
467
468 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
469 {
470 #ifdef CONFIG_SMP
471         rq->hrtick_csd_pending = 0;
472
473         rq->hrtick_csd.flags = 0;
474         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
475         rq->hrtick_csd.info = rq;
476 #endif
477
478         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
479         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
480 }
481 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
482 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
483 {
484 }
485
486 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
487 {
488 }
489
490 static inline void init_hrtick(void)
491 {
492 }
493 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
494
495 /*
496  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
497  *
498  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
499  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
500  * the target CPU.
501  */
502 #ifdef CONFIG_SMP
503
504 #ifndef tsk_is_polling
505 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
506 #endif
507
508 void resched_task(struct task_struct *p)
509 {
510         int cpu;
511
512         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
513
514         if (test_tsk_need_resched(p))
515                 return;
516
517         set_tsk_need_resched(p);
518
519         cpu = task_cpu(p);
520         if (cpu == smp_processor_id())
521                 return;
522
523         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
524         smp_mb();
525         if (!tsk_is_polling(p))
526                 smp_send_reschedule(cpu);
527 }
528
529 void resched_cpu(int cpu)
530 {
531         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
532         unsigned long flags;
533
534         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
535                 return;
536         resched_task(cpu_curr(cpu));
537         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
538 }
539
540 #ifdef CONFIG_NO_HZ
541 /*
542  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
543  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
544  *
545  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
546  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
547  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
548  */
549 int get_nohz_timer_target(void)
550 {
551         int cpu = smp_processor_id();
552         int i;
553         struct sched_domain *sd;
554
555         rcu_read_lock();
556         for_each_domain(cpu, sd) {
557                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
558                         if (!idle_cpu(i)) {
559                                 cpu = i;
560                                 goto unlock;
561                         }
562                 }
563         }
564 unlock:
565         rcu_read_unlock();
566         return cpu;
567 }
568 /*
569  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
570  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
571  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
572  * idle system the next event might even be infinite time into the
573  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
574  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
575  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
576  * wheel for the next timer event.
577  */
578 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
579 {
580         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
581
582         if (cpu == smp_processor_id())
583                 return;
584
585         /*
586          * This is safe, as this function is called with the timer
587          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
588          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
589          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
590          * timer into account automatically.
591          */
592         if (rq->curr != rq->idle)
593                 return;
594
595         /*
596          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
597          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
598          * idle task through an additional NOOP schedule()
599          */
600         set_tsk_need_resched(rq->idle);
601
602         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
603         smp_mb();
604         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
605                 smp_send_reschedule(cpu);
606 }
607
608 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
609 {
610         int cpu = smp_processor_id();
611         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
612 }
613
614 #else /* CONFIG_NO_HZ */
615
616 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
617 {
618         return false;
619 }
620
621 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
622
623 void sched_avg_update(struct rq *rq)
624 {
625         s64 period = sched_avg_period();
626
627         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
628                 /*
629                  * Inline assembly required to prevent the compiler
630                  * optimising this loop into a divmod call.
631                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
632                  */
633                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
634                 rq->age_stamp += period;
635                 rq->rt_avg /= 2;
636         }
637 }
638
639 #else /* !CONFIG_SMP */
640 void resched_task(struct task_struct *p)
641 {
642         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
643         set_tsk_need_resched(p);
644 }
645 #endif /* CONFIG_SMP */
646
647 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
648                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
649 /*
650  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
651  * node and @up when leaving it for the final time.
652  *
653  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
654  */
655 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
656                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
657 {
658         struct task_group *parent, *child;
659         int ret;
660
661         parent = from;
662
663 down:
664         ret = (*down)(parent, data);
665         if (ret)
666                 goto out;
667         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
668                 parent = child;
669                 goto down;
670
671 up:
672                 continue;
673         }
674         ret = (*up)(parent, data);
675         if (ret || parent == from)
676                 goto out;
677
678         child = parent;
679         parent = parent->parent;
680         if (parent)
681                 goto up;
682 out:
683         return ret;
684 }
685
686 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
687 {
688         return 0;
689 }
690 #endif
691
692 void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
693
694 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
695 {
696         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
697         struct load_weight *load = &p->se.load;
698
699         /*
700          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
701          */
702         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
703                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
704                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
705                 return;
706         }
707
708         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
709         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
710 }
711
712 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
713 {
714         update_rq_clock(rq);
715         sched_info_queued(p);
716         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
717 }
718
719 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
720 {
721         update_rq_clock(rq);
722         sched_info_dequeued(p);
723         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
724 }
725
726 /*
727  * activate_task - move a task to the runqueue.
728  */
729 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
730 {
731         if (task_contributes_to_load(p))
732                 rq->nr_uninterruptible--;
733
734         enqueue_task(rq, p, flags);
735 }
736
737 /*
738  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
739  */
740 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
741 {
742         if (task_contributes_to_load(p))
743                 rq->nr_uninterruptible++;
744
745         dequeue_task(rq, p, flags);
746 }
747
748 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
749
750 /*
751  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
752  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
753  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
754  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
755  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
756  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
757  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
758  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
759  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
760  */
761 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
762 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
763
764 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
765 static int sched_clock_irqtime;
766
767 void enable_sched_clock_irqtime(void)
768 {
769         sched_clock_irqtime = 1;
770 }
771
772 void disable_sched_clock_irqtime(void)
773 {
774         sched_clock_irqtime = 0;
775 }
776
777 #ifndef CONFIG_64BIT
778 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
779
780 static inline void irq_time_write_begin(void)
781 {
782         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
783         smp_wmb();
784 }
785
786 static inline void irq_time_write_end(void)
787 {
788         smp_wmb();
789         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
790 }
791
792 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
793 {
794         u64 irq_time;
795         unsigned seq;
796
797         do {
798                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
799                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
800                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
801         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
802
803         return irq_time;
804 }
805 #else /* CONFIG_64BIT */
806 static inline void irq_time_write_begin(void)
807 {
808 }
809
810 static inline void irq_time_write_end(void)
811 {
812 }
813
814 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
815 {
816         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
817 }
818 #endif /* CONFIG_64BIT */
819
820 /*
821  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
822  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
823  */
824 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
825 {
826         unsigned long flags;
827         s64 delta;
828         int cpu;
829
830         if (!sched_clock_irqtime)
831                 return;
832
833         local_irq_save(flags);
834
835         cpu = smp_processor_id();
836         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
837         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
838
839         irq_time_write_begin();
840         /*
841          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
842          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
843          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
844          * that do not consume any time, but still wants to run.
845          */
846         if (hardirq_count())
847                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
848         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
849                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
850
851         irq_time_write_end();
852         local_irq_restore(flags);
853 }
854 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
855
856 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
857
858 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
859 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
860 {
861         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
862                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
863
864         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
865 }
866 #endif
867
868 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
869 {
870 /*
871  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
872  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
873  */
874 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
875         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
876 #endif
877 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
878         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
879
880         /*
881          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
882          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
883          * {soft,}irq region.
884          *
885          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
886          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
887          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
888          * monotonic.
889          *
890          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
891          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
892          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
893          * atomic ops.
894          */
895         if (irq_delta > delta)
896                 irq_delta = delta;
897
898         rq->prev_irq_time += irq_delta;
899         delta -= irq_delta;
900 #endif
901 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
902         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
903                 u64 st;
904
905                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
906                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
907
908                 if (unlikely(steal > delta))
909                         steal = delta;
910
911                 st = steal_ticks(steal);
912                 steal = st * TICK_NSEC;
913
914                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
915
916                 delta -= steal;
917         }
918 #endif
919
920         rq->clock_task += delta;
921
922 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
923         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
924                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
925 #endif
926 }
927
928 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
929 static int irqtime_account_hi_update(void)
930 {
931         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
932         unsigned long flags;
933         u64 latest_ns;
934         int ret = 0;
935
936         local_irq_save(flags);
937         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
938         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
939                 ret = 1;
940         local_irq_restore(flags);
941         return ret;
942 }
943
944 static int irqtime_account_si_update(void)
945 {
946         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
947         unsigned long flags;
948         u64 latest_ns;
949         int ret = 0;
950
951         local_irq_save(flags);
952         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
953         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
954                 ret = 1;
955         local_irq_restore(flags);
956         return ret;
957 }
958
959 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
960
961 #define sched_clock_irqtime     (0)
962
963 #endif
964
965 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
966 {
967         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
968         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
969
970         if (stop) {
971                 /*
972                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
973                  * userspace knows about and won't get confused about.
974                  *
975                  * Also, it will make PI more or less work without too
976                  * much confusion -- but then, stop work should not
977                  * rely on PI working anyway.
978                  */
979                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
980
981                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
982         }
983
984         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
985
986         if (old_stop) {
987                 /*
988                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
989                  * it can die in pieces.
990                  */
991                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
992         }
993 }
994
995 /*
996  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
997  */
998 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
999 {
1000         return p->static_prio;
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1005  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1006  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1007  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1008  * estimator recalculates.
1009  */
1010 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1011 {
1012         int prio;
1013
1014         if (task_has_rt_policy(p))
1015                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1016         else
1017                 prio = __normal_prio(p);
1018         return prio;
1019 }
1020
1021 /*
1022  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1023  * taken into account by the scheduler. This value might
1024  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1025  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1026  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1027  */
1028 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1029 {
1030         p->normal_prio = normal_prio(p);
1031         /*
1032          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1033          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1034          * to the normal priority:
1035          */
1036         if (!rt_prio(p->prio))
1037                 return p->normal_prio;
1038         return p->prio;
1039 }
1040
1041 /**
1042  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1043  * @p: the task in question.
1044  */
1045 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1046 {
1047         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1048 }
1049
1050 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1051                                        const struct sched_class *prev_class,
1052                                        int oldprio)
1053 {
1054         if (prev_class != p->sched_class) {
1055                 if (prev_class->switched_from)
1056                         prev_class->switched_from(rq, p);
1057                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1058         } else if (oldprio != p->prio)
1059                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1060 }
1061
1062 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1063 {
1064         const struct sched_class *class;
1065
1066         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1067                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1068         } else {
1069                 for_each_class(class) {
1070                         if (class == rq->curr->sched_class)
1071                                 break;
1072                         if (class == p->sched_class) {
1073                                 resched_task(rq->curr);
1074                                 break;
1075                         }
1076                 }
1077         }
1078
1079         /*
1080          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1081          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1082          */
1083         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1084                 rq->skip_clock_update = 1;
1085 }
1086
1087 #ifdef CONFIG_SMP
1088 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1089 {
1090 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1091         /*
1092          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1093          * ttwu() will sort out the placement.
1094          */
1095         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1096                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1097
1098 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1099         /*
1100          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1101          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1102          *
1103          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1104          * see set_task_rq().
1105          *
1106          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1107          * task_rq_lock().
1108          */
1109         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1110                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1111 #endif
1112 #endif
1113
1114         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1115
1116         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1117                 p->se.nr_migrations++;
1118                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1119         }
1120
1121         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1122 }
1123
1124 struct migration_arg {
1125         struct task_struct *task;
1126         int dest_cpu;
1127 };
1128
1129 static int migration_cpu_stop(void *data);
1130
1131 /*
1132  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1133  *
1134  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1135  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1136  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1137  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1138  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1139  * @p has remained unscheduled the whole time.
1140  *
1141  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1142  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1143  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1144  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1145  * waiting to become inactive.
1146  */
1147 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1148 {
1149         unsigned long flags;
1150         int running, on_rq;
1151         unsigned long ncsw;
1152         struct rq *rq;
1153
1154         for (;;) {
1155                 /*
1156                  * We do the initial early heuristics without holding
1157                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1158                  * the runqueue lock when things look like they will
1159                  * work out!
1160                  */
1161                 rq = task_rq(p);
1162
1163                 /*
1164                  * If the task is actively running on another CPU
1165                  * still, just relax and busy-wait without holding
1166                  * any locks.
1167                  *
1168                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1169                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1170                  * But we don't care, since "task_running()" will
1171                  * return false if the runqueue has changed and p
1172                  * is actually now running somewhere else!
1173                  */
1174                 while (task_running(rq, p)) {
1175                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1176                                 return 0;
1177                         cpu_relax();
1178                 }
1179
1180                 /*
1181                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1182                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1183                  * just go back and repeat.
1184                  */
1185                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1186                 trace_sched_wait_task(p);
1187                 running = task_running(rq, p);
1188                 on_rq = p->on_rq;
1189                 ncsw = 0;
1190                 if (!match_state || p->state == match_state)
1191                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1192                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1193
1194                 /*
1195                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1196                  */
1197                 if (unlikely(!ncsw))
1198                         break;
1199
1200                 /*
1201                  * Was it really running after all now that we
1202                  * checked with the proper locks actually held?
1203                  *
1204                  * Oops. Go back and try again..
1205                  */
1206                 if (unlikely(running)) {
1207                         cpu_relax();
1208                         continue;
1209                 }
1210
1211                 /*
1212                  * It's not enough that it's not actively running,
1213                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1214                  * preempted!
1215                  *
1216                  * So if it was still runnable (but just not actively
1217                  * running right now), it's preempted, and we should
1218                  * yield - it could be a while.
1219                  */
1220                 if (unlikely(on_rq)) {
1221                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1222
1223                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1224                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1225                         continue;
1226                 }
1227
1228                 /*
1229                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1230                  * runnable, which means that it will never become
1231                  * running in the future either. We're all done!
1232                  */
1233                 break;
1234         }
1235
1236         return ncsw;
1237 }
1238
1239 /***
1240  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1241  * @p: the to-be-kicked thread
1242  *
1243  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1244  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1245  *
1246  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1247  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1248  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1249  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1250  * achieved as well.
1251  */
1252 void kick_process(struct task_struct *p)
1253 {
1254         int cpu;
1255
1256         preempt_disable();
1257         cpu = task_cpu(p);
1258         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1259                 smp_send_reschedule(cpu);
1260         preempt_enable();
1261 }
1262 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1263 #endif /* CONFIG_SMP */
1264
1265 #ifdef CONFIG_SMP
1266 /*
1267  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1268  */
1269 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1270 {
1271         int dest_cpu;
1272         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1273
1274         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1275         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
1276                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1277                         return dest_cpu;
1278
1279         /* Any allowed, online CPU? */
1280         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
1281         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
1282                 return dest_cpu;
1283
1284         /* No more Mr. Nice Guy. */
1285         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1286         /*
1287          * Don't tell them about moving exiting tasks or
1288          * kernel threads (both mm NULL), since they never
1289          * leave kernel.
1290          */
1291         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1292                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1293                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1294         }
1295
1296         return dest_cpu;
1297 }
1298
1299 /*
1300  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1301  */
1302 static inline
1303 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1304 {
1305         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1306
1307         /*
1308          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1309          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1310          * cpu.
1311          *
1312          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1313          *
1314          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1315          *   not worry about this generic constraint ]
1316          */
1317         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1318                      !cpu_online(cpu)))
1319                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1320
1321         return cpu;
1322 }
1323
1324 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1325 {
1326         s64 diff = sample - *avg;
1327         *avg += diff >> 3;
1328 }
1329 #endif
1330
1331 static void
1332 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1333 {
1334 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1335         struct rq *rq = this_rq();
1336
1337 #ifdef CONFIG_SMP
1338         int this_cpu = smp_processor_id();
1339
1340         if (cpu == this_cpu) {
1341                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1342                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1343         } else {
1344                 struct sched_domain *sd;
1345
1346                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1347                 rcu_read_lock();
1348                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1349                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1350                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1351                                 break;
1352                         }
1353                 }
1354                 rcu_read_unlock();
1355         }
1356
1357         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1358                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1359
1360 #endif /* CONFIG_SMP */
1361
1362         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1363         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1364
1365         if (wake_flags & WF_SYNC)
1366                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1367
1368 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1369 }
1370
1371 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1372 {
1373         activate_task(rq, p, en_flags);
1374         p->on_rq = 1;
1375
1376         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1377         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1378                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1379 }
1380
1381 /*
1382  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1383  */
1384 static void
1385 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1386 {
1387         trace_sched_wakeup(p, true);
1388         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1389
1390         p->state = TASK_RUNNING;
1391 #ifdef CONFIG_SMP
1392         if (p->sched_class->task_woken)
1393                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1394
1395         if (rq->idle_stamp) {
1396                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1397                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1398
1399                 if (delta > max)
1400                         rq->avg_idle = max;
1401                 else
1402                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1403                 rq->idle_stamp = 0;
1404         }
1405 #endif
1406 }
1407
1408 static void
1409 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1410 {
1411 #ifdef CONFIG_SMP
1412         if (p->sched_contributes_to_load)
1413                 rq->nr_uninterruptible--;
1414 #endif
1415
1416         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1417         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1418 }
1419
1420 /*
1421  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1422  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1423  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1424  * the task is still ->on_rq.
1425  */
1426 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1427 {
1428         struct rq *rq;
1429         int ret = 0;
1430
1431         rq = __task_rq_lock(p);
1432         if (p->on_rq) {
1433                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1434                 ret = 1;
1435         }
1436         __task_rq_unlock(rq);
1437
1438         return ret;
1439 }
1440
1441 #ifdef CONFIG_SMP
1442 static void sched_ttwu_pending(void)
1443 {
1444         struct rq *rq = this_rq();
1445         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1446         struct task_struct *p;
1447
1448         raw_spin_lock(&rq->lock);
1449
1450         while (llist) {
1451                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1452                 llist = llist_next(llist);
1453                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1454         }
1455
1456         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1457 }
1458
1459 void scheduler_ipi(void)
1460 {
1461         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1462                 return;
1463
1464         /*
1465          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1466          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1467          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1468          * we do call them.
1469          *
1470          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1471          * properly.
1472          *
1473          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1474          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1475          * somewhat pessimize the simple resched case.
1476          */
1477         irq_enter();
1478         sched_ttwu_pending();
1479
1480         /*
1481          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1482          */
1483         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1484                 this_rq()->idle_balance = 1;
1485                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1486         }
1487         irq_exit();
1488 }
1489
1490 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1491 {
1492         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1493                 smp_send_reschedule(cpu);
1494 }
1495
1496 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1497 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1498 {
1499         struct rq *rq;
1500         int ret = 0;
1501
1502         rq = __task_rq_lock(p);
1503         if (p->on_cpu) {
1504                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1505                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1506                 ret = 1;
1507         }
1508         __task_rq_unlock(rq);
1509
1510         return ret;
1511
1512 }
1513 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1514
1515 static inline int ttwu_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1516 {
1517         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1518 }
1519 #endif /* CONFIG_SMP */
1520
1521 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1522 {
1523         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1524
1525 #if defined(CONFIG_SMP)
1526         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !ttwu_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1527                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1528                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1529                 return;
1530         }
1531 #endif
1532
1533         raw_spin_lock(&rq->lock);
1534         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1535         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1536 }
1537
1538 /**
1539  * try_to_wake_up - wake up a thread
1540  * @p: the thread to be awakened
1541  * @state: the mask of task states that can be woken
1542  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1543  *
1544  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1545  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1546  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1547  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1548  * runnable without the overhead of this.
1549  *
1550  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1551  * or @state didn't match @p's state.
1552  */
1553 static int
1554 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1555 {
1556         unsigned long flags;
1557         int cpu, success = 0;
1558
1559         smp_wmb();
1560         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1561         if (!(p->state & state))
1562                 goto out;
1563
1564         success = 1; /* we're going to change ->state */
1565         cpu = task_cpu(p);
1566
1567         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1568                 goto stat;
1569
1570 #ifdef CONFIG_SMP
1571         /*
1572          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1573          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1574          */
1575         while (p->on_cpu) {
1576 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1577                 /*
1578                  * In case the architecture enables interrupts in
1579                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1580                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1581                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1582                  * remote wakeup.
1583                  */
1584                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1585                         goto stat;
1586 #else
1587                 cpu_relax();
1588 #endif
1589         }
1590         /*
1591          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1592          */
1593         smp_rmb();
1594
1595         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1596         p->state = TASK_WAKING;
1597
1598         if (p->sched_class->task_waking)
1599                 p->sched_class->task_waking(p);
1600
1601         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1602         if (task_cpu(p) != cpu) {
1603                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1604                 set_task_cpu(p, cpu);
1605         }
1606 #endif /* CONFIG_SMP */
1607
1608         ttwu_queue(p, cpu);
1609 stat:
1610         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1611 out:
1612         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1613
1614         return success;
1615 }
1616
1617 /**
1618  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1619  * @p: the thread to be awakened
1620  *
1621  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1622  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1623  * the current task.
1624  */
1625 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1626 {
1627         struct rq *rq = task_rq(p);
1628
1629         BUG_ON(rq != this_rq());
1630         BUG_ON(p == current);
1631         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1632
1633         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1634                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1635                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1636                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1637         }
1638
1639         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1640                 goto out;
1641
1642         if (!p->on_rq)
1643                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1644
1645         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1646         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1647 out:
1648         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1649 }
1650
1651 /**
1652  * wake_up_process - Wake up a specific process
1653  * @p: The process to be woken up.
1654  *
1655  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1656  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1657  * running.
1658  *
1659  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1660  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1661  */
1662 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1663 {
1664         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1665 }
1666 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1667
1668 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1669 {
1670         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1671 }
1672
1673 /*
1674  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1675  * p is forked by current.
1676  *
1677  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1678  */
1679 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1680 {
1681         p->on_rq                        = 0;
1682
1683         p->se.on_rq                     = 0;
1684         p->se.exec_start                = 0;
1685         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1686         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1687         p->se.nr_migrations             = 0;
1688         p->se.vruntime                  = 0;
1689         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1690
1691 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1692         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1693 #endif
1694
1695         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1696
1697 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1698         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1699 #endif
1700 }
1701
1702 /*
1703  * fork()/clone()-time setup:
1704  */
1705 void sched_fork(struct task_struct *p)
1706 {
1707         unsigned long flags;
1708         int cpu = get_cpu();
1709
1710         __sched_fork(p);
1711         /*
1712          * We mark the process as running here. This guarantees that
1713          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1714          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1715          */
1716         p->state = TASK_RUNNING;
1717
1718         /*
1719          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1720          */
1721         p->prio = current->normal_prio;
1722
1723         /*
1724          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1725          */
1726         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1727                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1728                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1729                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1730                         p->rt_priority = 0;
1731                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1732                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1733
1734                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1735                 set_load_weight(p);
1736
1737                 /*
1738                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1739                  * fulfilled its duty:
1740                  */
1741                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1742         }
1743
1744         if (!rt_prio(p->prio))
1745                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1746
1747         if (p->sched_class->task_fork)
1748                 p->sched_class->task_fork(p);
1749
1750         /*
1751          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1752          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1753          * is ran before sched_fork().
1754          *
1755          * Silence PROVE_RCU.
1756          */
1757         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1758         set_task_cpu(p, cpu);
1759         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1760
1761 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1762         if (likely(sched_info_on()))
1763                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1764 #endif
1765 #if defined(CONFIG_SMP)
1766         p->on_cpu = 0;
1767 #endif
1768 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1769         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1770         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1771 #endif
1772 #ifdef CONFIG_SMP
1773         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1774 #endif
1775
1776         put_cpu();
1777 }
1778
1779 /*
1780  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1781  *
1782  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1783  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1784  * on the runqueue and wakes it.
1785  */
1786 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1787 {
1788         unsigned long flags;
1789         struct rq *rq;
1790
1791         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1792 #ifdef CONFIG_SMP
1793         /*
1794          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1795          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1796          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1797          */
1798         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1799 #endif
1800
1801         rq = __task_rq_lock(p);
1802         activate_task(rq, p, 0);
1803         p->on_rq = 1;
1804         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1805         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1806 #ifdef CONFIG_SMP
1807         if (p->sched_class->task_woken)
1808                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1809 #endif
1810         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1811 }
1812
1813 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1814
1815 /**
1816  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1817  * @notifier: notifier struct to register
1818  */
1819 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1820 {
1821         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1822 }
1823 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1824
1825 /**
1826  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1827  * @notifier: notifier struct to unregister
1828  *
1829  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1830  */
1831 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1832 {
1833         hlist_del(&notifier->link);
1834 }
1835 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1836
1837 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1838 {
1839         struct preempt_notifier *notifier;
1840         struct hlist_node *node;
1841
1842         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1843                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1844 }
1845
1846 static void
1847 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1848                                  struct task_struct *next)
1849 {
1850         struct preempt_notifier *notifier;
1851         struct hlist_node *node;
1852
1853         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1854                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1855 }
1856
1857 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1858
1859 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1860 {
1861 }
1862
1863 static void
1864 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1865                                  struct task_struct *next)
1866 {
1867 }
1868
1869 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1870
1871 /**
1872  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1873  * @rq: the runqueue preparing to switch
1874  * @prev: the current task that is being switched out
1875  * @next: the task we are going to switch to.
1876  *
1877  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1878  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1879  * switch.
1880  *
1881  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1882  * hooks.
1883  */
1884 static inline void
1885 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1886                     struct task_struct *next)
1887 {
1888         sched_info_switch(prev, next);
1889         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1890         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1891         prepare_lock_switch(rq, next);
1892         prepare_arch_switch(next);
1893         trace_sched_switch(prev, next);
1894 }
1895
1896 /**
1897  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1898  * @rq: runqueue associated with task-switch
1899  * @prev: the thread we just switched away from.
1900  *
1901  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1902  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1903  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1904  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1905  *
1906  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1907  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1908  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1909  * details.)
1910  */
1911 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1912         __releases(rq->lock)
1913 {
1914         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1915         long prev_state;
1916
1917         rq->prev_mm = NULL;
1918
1919         /*
1920          * A task struct has one reference for the use as "current".
1921          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1922          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1923          * the scheduled task must drop that reference.
1924          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1925          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1926          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1927          * be dropped twice.
1928          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1929          */
1930         prev_state = prev->state;
1931         finish_arch_switch(prev);
1932 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1933         local_irq_disable();
1934 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1935         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1936 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1937         local_irq_enable();
1938 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1939         finish_lock_switch(rq, prev);
1940
1941         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1942         if (mm)
1943                 mmdrop(mm);
1944         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1945                 /*
1946                  * Remove function-return probe instances associated with this
1947                  * task and put them back on the free list.
1948                  */
1949                 kprobe_flush_task(prev);
1950                 put_task_struct(prev);
1951         }
1952 }
1953
1954 #ifdef CONFIG_SMP
1955
1956 /* assumes rq->lock is held */
1957 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1958 {
1959         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1960                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1961 }
1962
1963 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1964 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1965 {
1966         if (rq->post_schedule) {
1967                 unsigned long flags;
1968
1969                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1970                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1971                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1972                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1973
1974                 rq->post_schedule = 0;
1975         }
1976 }
1977
1978 #else
1979
1980 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1981 {
1982 }
1983
1984 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1985 {
1986 }
1987
1988 #endif
1989
1990 /**
1991  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1992  * @prev: the thread we just switched away from.
1993  */
1994 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1995         __releases(rq->lock)
1996 {
1997         struct rq *rq = this_rq();
1998
1999         finish_task_switch(rq, prev);
2000
2001         /*
2002          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2003          * task_switch?
2004          */
2005         post_schedule(rq);
2006
2007 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2008         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2009         preempt_enable();
2010 #endif
2011         if (current->set_child_tid)
2012                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2013 }
2014
2015 /*
2016  * context_switch - switch to the new MM and the new
2017  * thread's register state.
2018  */
2019 static inline void
2020 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2021                struct task_struct *next)
2022 {
2023         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2024
2025         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2026
2027         mm = next->mm;
2028         oldmm = prev->active_mm;
2029         /*
2030          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2031          * combine the page table reload and the switch backend into
2032          * one hypercall.
2033          */
2034         arch_start_context_switch(prev);
2035
2036         if (!mm) {
2037                 next->active_mm = oldmm;
2038                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2039                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2040         } else
2041                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2042
2043         if (!prev->mm) {
2044                 prev->active_mm = NULL;
2045                 rq->prev_mm = oldmm;
2046         }
2047         /*
2048          * Since the runqueue lock will be released by the next
2049          * task (which is an invalid locking op but in the case
2050          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2051          * do an early lockdep release here:
2052          */
2053 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2054         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2055 #endif
2056
2057         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2058         switch_to(prev, next, prev);
2059
2060         barrier();
2061         /*
2062          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2063          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2064          * frame will be invalid.
2065          */
2066         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2067 }
2068
2069 /*
2070  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2071  *
2072  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2073  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2074  * number of context switches performed since bootup.
2075  */
2076 unsigned long nr_running(void)
2077 {
2078         unsigned long i, sum = 0;
2079
2080         for_each_online_cpu(i)
2081                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2082
2083         return sum;
2084 }
2085
2086 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2087 {
2088         unsigned long i, sum = 0;
2089
2090         for_each_possible_cpu(i)
2091                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2092
2093         /*
2094          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2095          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2096          */
2097         if (unlikely((long)sum < 0))
2098                 sum = 0;
2099
2100         return sum;
2101 }
2102
2103 unsigned long long nr_context_switches(void)
2104 {
2105         int i;
2106         unsigned long long sum = 0;
2107
2108         for_each_possible_cpu(i)
2109                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2110
2111         return sum;
2112 }
2113
2114 unsigned long nr_iowait(void)
2115 {
2116         unsigned long i, sum = 0;
2117
2118         for_each_possible_cpu(i)
2119                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2120
2121         return sum;
2122 }
2123
2124 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2125 {
2126         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2127         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2128 }
2129
2130 unsigned long this_cpu_load(void)
2131 {
2132         struct rq *this = this_rq();
2133         return this->cpu_load[0];
2134 }
2135
2136
2137 /* Variables and functions for calc_load */
2138 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2139 static unsigned long calc_load_update;
2140 unsigned long avenrun[3];
2141 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2142
2143 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2144 {
2145         long nr_active, delta = 0;
2146
2147         nr_active = this_rq->nr_running;
2148         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2149
2150         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2151                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2152                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2153         }
2154
2155         return delta;
2156 }
2157
2158 static unsigned long
2159 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2160 {
2161         load *= exp;
2162         load += active * (FIXED_1 - exp);
2163         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2164         return load >> FSHIFT;
2165 }
2166
2167 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2168 /*
2169  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2170  *
2171  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2172  */
2173 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2174
2175 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2176 {
2177         long delta;
2178
2179         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2180         if (delta)
2181                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2182 }
2183
2184 static long calc_load_fold_idle(void)
2185 {
2186         long delta = 0;
2187
2188         /*
2189          * Its got a race, we don't care...
2190          */
2191         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2192                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2193
2194         return delta;
2195 }
2196
2197 /**
2198  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2199  *
2200  * @x:         base of the power
2201  * @frac_bits: fractional bits of @x
2202  * @n:         power to raise @x to.
2203  *
2204  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2205  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2206  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2207  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2208  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2209  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2210  * vector.
2211  */
2212 static unsigned long
2213 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2214 {
2215         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2216
2217         if (n) for (;;) {
2218                 if (n & 1) {
2219                         result *= x;
2220                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2221                         result >>= frac_bits;
2222                 }
2223                 n >>= 1;
2224                 if (!n)
2225                         break;
2226                 x *= x;
2227                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2228                 x >>= frac_bits;
2229         }
2230
2231         return result;
2232 }
2233
2234 /*
2235  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2236  *
2237  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2238  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2239  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2240  *
2241  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2242  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2243  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2244  *
2245  *  ...
2246  *
2247  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2248  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2249  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2250  *
2251  * [1] application of the geometric series:
2252  *
2253  *              n         1 - x^(n+1)
2254  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2255  *             i=0          1 - x
2256  */
2257 static unsigned long
2258 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2259             unsigned long active, unsigned int n)
2260 {
2261
2262         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2263 }
2264
2265 /*
2266  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2267  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2268  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2269  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2270  *
2271  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2272  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2273  */
2274 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
2275 {
2276         long delta, active, n;
2277
2278         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
2279                 return;
2280
2281         /*
2282          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
2283          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
2284          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
2285          * due to NO_HZ.
2286          */
2287         delta = calc_load_fold_idle();
2288         if (delta)
2289                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2290
2291         /*
2292          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
2293          */
2294         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
2295                 n = ticks / LOAD_FREQ;
2296
2297                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2298                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2299
2300                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2301                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2302                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2303
2304                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2305         }
2306
2307         /*
2308          * Its possible the remainder of the above division also crosses
2309          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
2310          * which comes after this will take care of that.
2311          *
2312          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
2313          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
2314          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
2315          * pick up the final one.
2316          */
2317 }
2318 #else
2319 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2320 {
2321 }
2322
2323 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2324 {
2325         return 0;
2326 }
2327
2328 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
2329 {
2330 }
2331 #endif
2332
2333 /**
2334  * get_avenrun - get the load average array
2335  * @loads:      pointer to dest load array
2336  * @offset:     offset to add
2337  * @shift:      shift count to shift the result left
2338  *
2339  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2340  */
2341 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2342 {
2343         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2344         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2345         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2346 }
2347
2348 /*
2349  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2350  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2351  */
2352 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2353 {
2354         long active;
2355
2356         calc_global_nohz(ticks);
2357
2358         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2359                 return;
2360
2361         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2362         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2363
2364         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2365         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2366         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2367
2368         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2369 }
2370
2371 /*
2372  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2373  * active count.
2374  */
2375 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2376 {
2377         long delta;
2378
2379         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2380                 return;
2381
2382         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2383         delta += calc_load_fold_idle();
2384         if (delta)
2385                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2386
2387         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2388 }
2389
2390 /*
2391  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2392  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2393  *
2394  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2395  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2396  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2397  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2398  *
2399  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2400  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2401  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2402  *
2403  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2404  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2405  * particular idx is approximated to be zero.
2406  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2407  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2408  * based on 128 point scale.
2409  * Example:
2410  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2411  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2412  *
2413  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2414  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2415  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2416  */
2417 #define DEGRADE_SHIFT           7
2418 static const unsigned char
2419                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2420 static const unsigned char
2421                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2422                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2423                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2424                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2425                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2426                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2427
2428 /*
2429  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2430  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2431  * adding any new load.
2432  */
2433 static unsigned long
2434 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2435 {
2436         int j = 0;
2437
2438         if (!missed_updates)
2439                 return load;
2440
2441         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2442                 return 0;
2443
2444         if (idx == 1)
2445                 return load >> missed_updates;
2446
2447         while (missed_updates) {
2448                 if (missed_updates % 2)
2449                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2450
2451                 missed_updates >>= 1;
2452                 j++;
2453         }
2454         return load;
2455 }
2456
2457 /*
2458  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2459  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2460  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2461  */
2462 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2463 {
2464         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2465         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2466         unsigned long pending_updates;
2467         int i, scale;
2468
2469         this_rq->nr_load_updates++;
2470
2471         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2472         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2473                 return;
2474
2475         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2476         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2477
2478         /* Update our load: */
2479         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2480         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2481                 unsigned long old_load, new_load;
2482
2483                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2484
2485                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2486                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2487                 new_load = this_load;
2488                 /*
2489                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2490                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2491                  * example.
2492                  */
2493                 if (new_load > old_load)
2494                         new_load += scale - 1;
2495
2496                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2497         }
2498
2499         sched_avg_update(this_rq);
2500 }
2501
2502 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2503 {
2504         update_cpu_load(this_rq);
2505
2506         calc_load_account_active(this_rq);
2507 }
2508
2509 #ifdef CONFIG_SMP
2510
2511 /*
2512  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2513  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2514  */
2515 void sched_exec(void)
2516 {
2517         struct task_struct *p = current;
2518         unsigned long flags;
2519         int dest_cpu;
2520
2521         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2522         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2523         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2524                 goto unlock;
2525
2526         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2527                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2528
2529                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2530                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2531                 return;
2532         }
2533 unlock:
2534         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2535 }
2536
2537 #endif
2538
2539 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2540 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2541
2542 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2543 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2544
2545 /*
2546  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2547  * @p in case that task is currently running.
2548  *
2549  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2550  */
2551 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2552 {
2553         u64 ns = 0;
2554
2555         if (task_current(rq, p)) {
2556                 update_rq_clock(rq);
2557                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2558                 if ((s64)ns < 0)
2559                         ns = 0;
2560         }
2561
2562         return ns;
2563 }
2564
2565 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2566 {
2567         unsigned long flags;
2568         struct rq *rq;
2569         u64 ns = 0;
2570
2571         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2572         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2573         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2574
2575         return ns;
2576 }
2577
2578 /*
2579  * Return accounted runtime for the task.
2580  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2581  * pending runtime that have not been accounted yet.
2582  */
2583 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2584 {
2585         unsigned long flags;
2586         struct rq *rq;
2587         u64 ns = 0;
2588
2589         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2590         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2591         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2592
2593         return ns;
2594 }
2595
2596 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2597 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2598 struct cpuacct root_cpuacct;
2599 #endif
2600
2601 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2602                                             u64 tmp)
2603 {
2604 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2605         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2606         struct cpuacct *ca;
2607 #endif
2608         /*
2609          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2610          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2611          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2612          *
2613          */
2614         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2615
2616 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2617         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2618                 return;
2619
2620         rcu_read_lock();
2621         ca = task_ca(p);
2622         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2623                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2624                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2625                 ca = parent_ca(ca);
2626         }
2627         rcu_read_unlock();
2628 #endif
2629 }
2630
2631
2632 /*
2633  * Account user cpu time to a process.
2634  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2635  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2636  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2637  */
2638 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2639                        cputime_t cputime_scaled)
2640 {
2641         int index;
2642
2643         /* Add user time to process. */
2644         p->utime += cputime;
2645         p->utimescaled += cputime_scaled;
2646         account_group_user_time(p, cputime);
2647
2648         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2649
2650         /* Add user time to cpustat. */
2651         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2652
2653         /* Account for user time used */
2654         acct_update_integrals(p);
2655 }
2656
2657 /*
2658  * Account guest cpu time to a process.
2659  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2660  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2661  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2662  */
2663 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2664                                cputime_t cputime_scaled)
2665 {
2666         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2667
2668         /* Add guest time to process. */
2669         p->utime += cputime;
2670         p->utimescaled += cputime_scaled;
2671         account_group_user_time(p, cputime);
2672         p->gtime += cputime;
2673
2674         /* Add guest time to cpustat. */
2675         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2676                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
2677                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
2678         } else {
2679                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
2680                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
2681         }
2682 }
2683
2684 /*
2685  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2686  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2687  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2688  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2689  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2690  */
2691 static inline
2692 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2693                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2694 {
2695         /* Add system time to process. */
2696         p->stime += cputime;
2697         p->stimescaled += cputime_scaled;
2698         account_group_system_time(p, cputime);
2699
2700         /* Add system time to cpustat. */
2701         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2702
2703         /* Account for system time used */
2704         acct_update_integrals(p);
2705 }
2706
2707 /*
2708  * Account system cpu time to a process.
2709  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2710  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2711  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2712  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2713  */
2714 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2715                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2716 {
2717         int index;
2718
2719         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2720                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2721                 return;
2722         }
2723
2724         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2725                 index = CPUTIME_IRQ;
2726         else if (in_serving_softirq())
2727                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2728         else
2729                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2730
2731         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2732 }
2733
2734 /*
2735  * Account for involuntary wait time.
2736  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2737  */
2738 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2739 {
2740         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2741
2742         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
2743 }
2744
2745 /*
2746  * Account for idle time.
2747  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2748  */
2749 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2750 {
2751         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2752         struct rq *rq = this_rq();
2753
2754         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2755                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2756         else
2757                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2758 }
2759
2760 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2761 {
2762 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2763         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
2764                 u64 steal, st = 0;
2765
2766                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2767                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2768
2769                 st = steal_ticks(steal);
2770                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2771
2772                 account_steal_time(st);
2773                 return st;
2774         }
2775 #endif
2776         return false;
2777 }
2778
2779 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2780
2781 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2782 /*
2783  * Account a tick to a process and cpustat
2784  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2785  * @user_tick: is the tick from userspace
2786  * @rq: the pointer to rq
2787  *
2788  * Tick demultiplexing follows the order
2789  * - pending hardirq update
2790  * - pending softirq update
2791  * - user_time
2792  * - idle_time
2793  * - system time
2794  *   - check for guest_time
2795  *   - else account as system_time
2796  *
2797  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2798  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2799  * opportunity to update it solely in system time.
2800  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2801  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2802  */
2803 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2804                                                 struct rq *rq)
2805 {
2806         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2807         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2808
2809         if (steal_account_process_tick())
2810                 return;
2811
2812         if (irqtime_account_hi_update()) {
2813                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2814         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2815                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2816         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2817                 /*
2818                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2819                  * So, we have to handle it separately here.
2820                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2821                  */
2822                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2823                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2824         } else if (user_tick) {
2825                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2826         } else if (p == rq->idle) {
2827                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2828         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2829                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2830         } else {
2831                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2832                                         CPUTIME_SYSTEM);
2833         }
2834 }
2835
2836 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2837 {
2838         int i;
2839         struct rq *rq = this_rq();
2840
2841         for (i = 0; i < ticks; i++)
2842                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
2843 }
2844 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2845 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
2846 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2847                                                 struct rq *rq) {}
2848 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2849
2850 /*
2851  * Account a single tick of cpu time.
2852  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2853  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
2854  */
2855 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
2856 {
2857         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2858         struct rq *rq = this_rq();
2859
2860         if (sched_clock_irqtime) {
2861                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
2862                 return;
2863         }
2864
2865         if (steal_account_process_tick())
2866                 return;
2867
2868         if (user_tick)
2869                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2870         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
2871                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
2872                                     one_jiffy_scaled);
2873         else
2874                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2875 }
2876
2877 /*
2878  * Account multiple ticks of steal time.
2879  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2880  * @ticks: number of stolen ticks
2881  */
2882 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
2883 {
2884         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2885 }
2886
2887 /*
2888  * Account multiple ticks of idle time.
2889  * @ticks: number of stolen ticks
2890  */
2891 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
2892 {
2893
2894         if (sched_clock_irqtime) {
2895                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
2896                 return;
2897         }
2898
2899         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2900 }
2901
2902 #endif
2903
2904 /*
2905  * Use precise platform statistics if available:
2906  */
2907 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2908 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2909 {
2910         *ut = p->utime;
2911         *st = p->stime;
2912 }
2913
2914 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2915 {
2916         struct task_cputime cputime;
2917
2918         thread_group_cputime(p, &cputime);
2919
2920         *ut = cputime.utime;
2921         *st = cputime.stime;
2922 }
2923 #else
2924
2925 #ifndef nsecs_to_cputime
2926 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
2927 #endif
2928
2929 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2930 {
2931         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
2932
2933         /*
2934          * Use CFS's precise accounting:
2935          */
2936         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
2937
2938         if (total) {
2939                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2940
2941                 temp *= (__force u64) utime;
2942                 do_div(temp, (__force u32) total);
2943                 utime = (__force cputime_t) temp;
2944         } else
2945                 utime = rtime;
2946
2947         /*
2948          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
2949          */
2950         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
2951         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
2952
2953         *ut = p->prev_utime;
2954         *st = p->prev_stime;
2955 }
2956
2957 /*
2958  * Must be called with siglock held.
2959  */
2960 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2961 {
2962         struct signal_struct *sig = p->signal;
2963         struct task_cputime cputime;
2964         cputime_t rtime, utime, total;
2965
2966         thread_group_cputime(p, &cputime);
2967
2968         total = cputime.utime + cputime.stime;
2969         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
2970
2971         if (total) {
2972                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2973
2974                 temp *= (__force u64) cputime.utime;
2975                 do_div(temp, (__force u32) total);
2976                 utime = (__force cputime_t) temp;
2977         } else
2978                 utime = rtime;
2979
2980         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
2981         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
2982
2983         *ut = sig->prev_utime;
2984         *st = sig->prev_stime;
2985 }
2986 #endif
2987
2988 /*
2989  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2990  * We call it with interrupts disabled.
2991  */
2992 void scheduler_tick(void)
2993 {
2994         int cpu = smp_processor_id();
2995         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2996         struct task_struct *curr = rq->curr;
2997
2998         sched_clock_tick();
2999
3000         raw_spin_lock(&rq->lock);
3001         update_rq_clock(rq);
3002         update_cpu_load_active(rq);
3003         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3004         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3005
3006         perf_event_task_tick();
3007
3008 #ifdef CONFIG_SMP
3009         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3010         trigger_load_balance(rq, cpu);
3011 #endif
3012 }
3013
3014 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3015 {
3016         if (in_lock_functions(addr)) {
3017                 addr = CALLER_ADDR2;
3018                 if (in_lock_functions(addr))
3019                         addr = CALLER_ADDR3;
3020         }
3021         return addr;
3022 }
3023
3024 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3025                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3026
3027 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3028 {
3029 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3030         /*
3031          * Underflow?
3032          */
3033         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3034                 return;
3035 #endif
3036         preempt_count() += val;
3037 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3038         /*
3039          * Spinlock count overflowing soon?
3040          */
3041         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3042                                 PREEMPT_MASK - 10);
3043 #endif
3044         if (preempt_count() == val)
3045                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3046 }
3047 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3048
3049 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3050 {
3051 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3052         /*
3053          * Underflow?
3054          */
3055         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3056                 return;
3057         /*
3058          * Is the spinlock portion underflowing?
3059          */
3060         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3061                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3062                 return;
3063 #endif
3064
3065         if (preempt_count() == val)
3066                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3067         preempt_count() -= val;
3068 }
3069 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3070
3071 #endif
3072
3073 /*
3074  * Print scheduling while atomic bug:
3075  */
3076 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3077 {
3078         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3079
3080         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3081                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3082
3083         debug_show_held_locks(prev);
3084         print_modules();
3085         if (irqs_disabled())
3086                 print_irqtrace_events(prev);
3087
3088         if (regs)
3089                 show_regs(regs);
3090         else
3091                 dump_stack();
3092 }
3093
3094 /*
3095  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3096  */
3097 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3098 {
3099         /*
3100          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3101          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3102          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3103          */
3104         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3105                 __schedule_bug(prev);
3106         rcu_sleep_check();
3107
3108         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3109
3110         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3111 }
3112
3113 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3114 {
3115         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3116                 update_rq_clock(rq);
3117         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3118 }
3119
3120 /*
3121  * Pick up the highest-prio task:
3122  */
3123 static inline struct task_struct *
3124 pick_next_task(struct rq *rq)
3125 {
3126         const struct sched_class *class;
3127         struct task_struct *p;
3128
3129         /*
3130          * Optimization: we know that if all tasks are in
3131          * the fair class we can call that function directly:
3132          */
3133         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3134                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3135                 if (likely(p))
3136                         return p;
3137         }
3138
3139         for_each_class(class) {
3140                 p = class->pick_next_task(rq);
3141                 if (p)
3142                         return p;
3143         }
3144
3145         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3146 }
3147
3148 /*
3149  * __schedule() is the main scheduler function.
3150  */
3151 static void __sched __schedule(void)
3152 {
3153         struct task_struct *prev, *next;
3154         unsigned long *switch_count;
3155         struct rq *rq;
3156         int cpu;
3157
3158 need_resched:
3159         preempt_disable();
3160         cpu = smp_processor_id();
3161         rq = cpu_rq(cpu);
3162         rcu_note_context_switch(cpu);
3163         prev = rq->curr;
3164
3165         schedule_debug(prev);
3166
3167         if (sched_feat(HRTICK))
3168                 hrtick_clear(rq);
3169
3170         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3171
3172         switch_count = &prev->nivcsw;
3173         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3174                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3175                         prev->state = TASK_RUNNING;
3176                 } else {
3177                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3178                         prev->on_rq = 0;
3179
3180                         /*
3181                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3182                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3183                          * concurrency.
3184                          */
3185                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3186                                 struct task_struct *to_wakeup;
3187
3188                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3189                                 if (to_wakeup)
3190                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3191                         }
3192                 }
3193                 switch_count = &prev->nvcsw;
3194         }
3195
3196         pre_schedule(rq, prev);
3197
3198         if (unlikely(!rq->nr_running))
3199                 idle_balance(cpu, rq);
3200
3201         put_prev_task(rq, prev);
3202         next = pick_next_task(rq);
3203         clear_tsk_need_resched(prev);
3204         rq->skip_clock_update = 0;
3205
3206         if (likely(prev != next)) {
3207                 rq->nr_switches++;
3208                 rq->curr = next;
3209                 ++*switch_count;
3210
3211                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3212                 /*
3213                  * The context switch have flipped the stack from under us
3214                  * and restored the local variables which were saved when
3215                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3216                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3217                  */
3218                 cpu = smp_processor_id();
3219                 rq = cpu_rq(cpu);
3220         } else
3221                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3222
3223         post_schedule(rq);
3224
3225         preempt_enable_no_resched();
3226         if (need_resched())
3227                 goto need_resched;
3228 }
3229
3230 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3231 {
3232         if (!tsk->state)
3233                 return;
3234         /*
3235          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3236          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3237          */
3238         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3239                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3240 }
3241
3242 asmlinkage void __sched schedule(void)
3243 {
3244         struct task_struct *tsk = current;
3245
3246         sched_submit_work(tsk);
3247         __schedule();
3248 }
3249 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3250
3251 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3252
3253 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3254 {
3255         if (lock->owner != owner)
3256                 return false;
3257
3258         /*
3259          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3260          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3261          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3262          * ensures the memory stays valid.
3263          */
3264         barrier();
3265
3266         return owner->on_cpu;
3267 }
3268
3269 /*
3270  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3271  * access and not reliable.
3272  */
3273 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3274 {
3275         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3276                 return 0;
3277
3278         rcu_read_lock();
3279         while (owner_running(lock, owner)) {
3280                 if (need_resched())
3281                         break;
3282
3283                 arch_mutex_cpu_relax();
3284         }
3285         rcu_read_unlock();
3286
3287         /*
3288          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3289          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3290          * success only when lock->owner is NULL.
3291          */
3292         return lock->owner == NULL;
3293 }
3294 #endif
3295
3296 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3297 /*
3298  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3299  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3300  * occur there and call schedule directly.
3301  */
3302 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3303 {
3304         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3305
3306         /*
3307          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3308          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3309          */
3310         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3311                 return;
3312
3313         do {
3314                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3315                 __schedule();
3316                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3317
3318                 /*
3319                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3320                  * between schedule and now.
3321                  */
3322                 barrier();
3323         } while (need_resched());
3324 }
3325 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3326
3327 /*
3328  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3329  * off of irq context.
3330  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3331  * protect us against recursive calling from irq.
3332  */
3333 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3334 {
3335         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3336
3337         /* Catch callers which need to be fixed */
3338         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3339
3340         do {
3341                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3342                 local_irq_enable();
3343                 __schedule();
3344                 local_irq_disable();
3345                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3346
3347                 /*
3348                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3349                  * between schedule and now.
3350                  */
3351                 barrier();
3352         } while (need_resched());
3353 }
3354
3355 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3356
3357 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3358                           void *key)
3359 {
3360         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3361 }
3362 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3363
3364 /*
3365  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3366  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3367  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3368  *
3369  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3370  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3371  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3372  */
3373 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3374                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3375 {
3376         wait_queue_t *curr, *next;
3377
3378         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3379                 unsigned flags = curr->flags;
3380
3381                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3382                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3383                         break;
3384         }
3385 }
3386
3387 /**
3388  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3389  * @q: the waitqueue
3390  * @mode: which threads
3391  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3392  * @key: is directly passed to the wakeup function
3393  *
3394  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3395  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3396  */
3397 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3398                         int nr_exclusive, void *key)
3399 {
3400         unsigned long flags;
3401
3402         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3403         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3404         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3405 }
3406 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3407
3408 /*
3409  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3410  */
3411 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3412 {
3413         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3414 }
3415 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3416
3417 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3418 {
3419         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3420 }
3421 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3422
3423 /**
3424  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3425  * @q: the waitqueue
3426  * @mode: which threads
3427  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3428  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3429  *
3430  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3431  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3432  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3433  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3434  *
3435  * On UP it can prevent extra preemption.
3436  *
3437  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3438  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3439  */
3440 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3441                         int nr_exclusive, void *key)
3442 {
3443         unsigned long flags;
3444         int wake_flags = WF_SYNC;
3445
3446         if (unlikely(!q))
3447                 return;
3448
3449         if (unlikely(!nr_exclusive))
3450                 wake_flags = 0;
3451
3452         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3453         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3454         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3455 }
3456 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3457
3458 /*
3459  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3460  */
3461 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3462 {
3463         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3464 }
3465 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3466
3467 /**
3468  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3469  * @x:  holds the state of this particular completion
3470  *
3471  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3472  * awakened in the same order in which they were queued.
3473  *
3474  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3475  *
3476  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3477  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3478  */
3479 void complete(struct completion *x)
3480 {
3481         unsigned long flags;
3482
3483         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3484         x->done++;
3485         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3486         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3487 }
3488 EXPORT_SYMBOL(complete);
3489
3490 /**
3491  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3492  * @x:  holds the state of this particular completion
3493  *
3494  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3495  *
3496  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3497  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3498  */
3499 void complete_all(struct completion *x)
3500 {
3501         unsigned long flags;
3502
3503         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3504         x->done += UINT_MAX/2;
3505         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3506         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3507 }
3508 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3509
3510 static inline long __sched
3511 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3512 {
3513         if (!x->done) {
3514                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3515
3516                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3517                 do {
3518                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3519                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3520                                 break;
3521                         }
3522                         __set_current_state(state);
3523                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3524                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3525                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3526                 } while (!x->done && timeout);
3527                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3528                 if (!x->done)
3529                         return timeout;
3530         }
3531         x->done--;
3532         return timeout ?: 1;
3533 }
3534
3535 static long __sched
3536 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3537 {
3538         might_sleep();
3539
3540         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3541         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3542         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3543         return timeout;
3544 }
3545
3546 /**
3547  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3548  * @x:  holds the state of this particular completion
3549  *
3550  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3551  * interruptible and there is no timeout.
3552  *
3553  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3554  * and interrupt capability. Also see complete().
3555  */
3556 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3557 {
3558         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3559 }
3560 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3561
3562 /**
3563  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3564  * @x:  holds the state of this particular completion
3565  * @timeout:  timeout value in jiffies
3566  *
3567  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3568  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3569  * interruptible.
3570  *
3571  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3572  * jiffies left till timeout) if completed.
3573  */
3574 unsigned long __sched
3575 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3576 {
3577         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3578 }
3579 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3580
3581 /**
3582  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3583  * @x:  holds the state of this particular completion
3584  *
3585  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3586  * interruptible.
3587  *
3588  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3589  */
3590 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3591 {
3592         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3593         if (t == -ERESTARTSYS)
3594                 return t;
3595         return 0;
3596 }
3597 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3598
3599 /**
3600  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3601  * @x:  holds the state of this particular completion
3602  * @timeout:  timeout value in jiffies
3603  *
3604  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3605  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3606  *
3607  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3608  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3609  */
3610 long __sched
3611 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3612                                           unsigned long timeout)
3613 {
3614         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3615 }
3616 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3617
3618 /**
3619  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3620  * @x:  holds the state of this particular completion
3621  *
3622  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3623  * interrupted by a kill signal.
3624  *
3625  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3626  */
3627 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3628 {
3629         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3630         if (t == -ERESTARTSYS)
3631                 return t;
3632         return 0;
3633 }
3634 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3635
3636 /**
3637  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3638  * @x:  holds the state of this particular completion
3639  * @timeout:  timeout value in jiffies
3640  *
3641  * This waits for either a completion of a specific task to be
3642  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3643  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3644  *
3645  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3646  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3647  */
3648 long __sched
3649 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3650                                      unsigned long timeout)
3651 {
3652         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3653 }
3654 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3655
3656 /**
3657  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3658  *      @x:     completion structure
3659  *
3660  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3661  *               1 if a decrement succeeded.
3662  *
3663  *      If a completion is being used as a counting completion,
3664  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3665  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3666  *      is protecting is not available.
3667  */
3668 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3669 {
3670         unsigned long flags;
3671         int ret = 1;
3672
3673         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3674         if (!x->done)
3675                 ret = 0;
3676         else
3677                 x->done--;
3678         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3679         return ret;
3680 }
3681 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3682
3683 /**
3684  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3685  *      @x:     completion structure
3686  *
3687  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3688  *               1 if there are no waiters.
3689  *
3690  */
3691 bool completion_done(struct completion *x)
3692 {
3693         unsigned long flags;
3694         int ret = 1;
3695
3696         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3697         if (!x->done)
3698                 ret = 0;
3699         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3700         return ret;
3701 }
3702 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3703
3704 static long __sched
3705 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3706 {
3707         unsigned long flags;
3708         wait_queue_t wait;
3709
3710         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3711
3712         __set_current_state(state);
3713
3714         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3715         __add_wait_queue(q, &wait);
3716         spin_unlock(&q->lock);
3717         timeout = schedule_timeout(timeout);
3718         spin_lock_irq(&q->lock);
3719         __remove_wait_queue(q, &wait);
3720         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3721
3722         return timeout;
3723 }
3724
3725 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3726 {
3727         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3728 }
3729 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3730
3731 long __sched
3732 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3733 {
3734         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3735 }
3736 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3737
3738 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3739 {
3740         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3741 }
3742 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3743
3744 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3745 {
3746         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3747 }
3748 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3749
3750 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3751
3752 /*
3753  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3754  * @p: task
3755  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3756  *
3757  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3758  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3759  *
3760  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3761  */
3762 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3763 {
3764         int oldprio, on_rq, running;
3765         struct rq *rq;
3766         const struct sched_class *prev_class;
3767
3768         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3769
3770         rq = __task_rq_lock(p);
3771
3772         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3773         oldprio = p->prio;
3774         prev_class = p->sched_class;
3775         on_rq = p->on_rq;
3776         running = task_current(rq, p);
3777         if (on_rq)
3778                 dequeue_task(rq, p, 0);
3779         if (running)
3780                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3781
3782         if (rt_prio(prio))
3783                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3784         else
3785                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3786
3787         p->prio = prio;
3788
3789         if (running)
3790                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3791         if (on_rq)
3792                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3793
3794         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3795         __task_rq_unlock(rq);
3796 }
3797
3798 #endif
3799
3800 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3801 {
3802         int old_prio, delta, on_rq;
3803         unsigned long flags;
3804         struct rq *rq;
3805
3806         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3807                 return;
3808         /*
3809          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3810          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3811          */
3812         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3813         /*
3814          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3815          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3816          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3817          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3818          */
3819         if (task_has_rt_policy(p)) {
3820                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3821                 goto out_unlock;
3822         }
3823         on_rq = p->on_rq;
3824         if (on_rq)
3825                 dequeue_task(rq, p, 0);
3826
3827         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3828         set_load_weight(p);
3829         old_prio = p->prio;
3830         p->prio = effective_prio(p);
3831         delta = p->prio - old_prio;
3832
3833         if (on_rq) {
3834                 enqueue_task(rq, p, 0);
3835                 /*
3836                  * If the task increased its priority or is running and
3837                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3838                  */
3839                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3840                         resched_task(rq->curr);
3841         }
3842 out_unlock:
3843         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3844 }
3845 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3846
3847 /*
3848  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3849  * @p: task
3850  * @nice: nice value
3851  */
3852 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3853 {
3854         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3855         int nice_rlim = 20 - nice;
3856
3857         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3858                 capable(CAP_SYS_NICE));
3859 }
3860
3861 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3862
3863 /*
3864  * sys_nice - change the priority of the current process.
3865  * @increment: priority increment
3866  *
3867  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3868  * does similar things.
3869  */
3870 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3871 {
3872         long nice, retval;
3873
3874         /*
3875          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3876          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3877          * and we have a single winner.
3878          */
3879         if (increment < -40)
3880                 increment = -40;
3881         if (increment > 40)
3882                 increment = 40;
3883
3884         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3885         if (nice < -20)
3886                 nice = -20;
3887         if (nice > 19)
3888                 nice = 19;
3889
3890         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3891                 return -EPERM;
3892
3893         retval = security_task_setnice(current, nice);
3894         if (retval)
3895                 return retval;
3896
3897         set_user_nice(current, nice);
3898         return 0;
3899 }
3900
3901 #endif
3902
3903 /**
3904  * task_prio - return the priority value of a given task.
3905  * @p: the task in question.
3906  *
3907  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3908  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3909  * around 0, value goes from -16 to +15.
3910  */
3911 int task_prio(const struct task_struct *p)
3912 {
3913         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3914 }
3915
3916 /**
3917  * task_nice - return the nice value of a given task.
3918  * @p: the task in question.
3919  */
3920 int task_nice(const struct task_struct *p)
3921 {
3922         return TASK_NICE(p);
3923 }
3924 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3925
3926 /**
3927  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3928  * @cpu: the processor in question.
3929  */
3930 int idle_cpu(int cpu)
3931 {
3932         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3933
3934         if (rq->curr != rq->idle)
3935                 return 0;
3936
3937         if (rq->nr_running)
3938                 return 0;
3939
3940 #ifdef CONFIG_SMP
3941         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3942                 return 0;
3943 #endif
3944
3945         return 1;
3946 }
3947
3948 /**
3949  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3950  * @cpu: the processor in question.
3951  */
3952 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3953 {
3954         return cpu_rq(cpu)->idle;
3955 }
3956
3957 /**
3958  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3959  * @pid: the pid in question.
3960  */
3961 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3962 {
3963         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3964 }
3965
3966 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3967 static void
3968 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3969 {
3970         p->policy = policy;
3971         p->rt_priority = prio;
3972         p->normal_prio = normal_prio(p);
3973         /* we are holding p->pi_lock already */
3974         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3975         if (rt_prio(p->prio))
3976                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3977         else
3978                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3979         set_load_weight(p);
3980 }
3981
3982 /*
3983  * check the target process has a UID that matches the current process's
3984  */
3985 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3986 {
3987         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3988         bool match;
3989
3990         rcu_read_lock();
3991         pcred = __task_cred(p);
3992         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
3993                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
3994                          cred->euid == pcred->uid);
3995         else
3996                 match = false;
3997         rcu_read_unlock();
3998         return match;
3999 }
4000
4001 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4002                                 const struct sched_param *param, bool user)
4003 {
4004         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4005         unsigned long flags;
4006         const struct sched_class *prev_class;
4007         struct rq *rq;
4008         int reset_on_fork;
4009
4010         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4011         BUG_ON(in_interrupt());
4012 recheck:
4013         /* double check policy once rq lock held */
4014         if (policy < 0) {
4015                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4016                 policy = oldpolicy = p->policy;
4017         } else {
4018                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4019                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4020
4021                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4022                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4023                                 policy != SCHED_IDLE)
4024                         return -EINVAL;
4025         }
4026
4027         /*
4028          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4029          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4030          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4031          */
4032         if (param->sched_priority < 0 ||
4033             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4034             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4035                 return -EINVAL;
4036         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4037                 return -EINVAL;
4038
4039         /*
4040          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4041          */
4042         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4043                 if (rt_policy(policy)) {
4044                         unsigned long rlim_rtprio =
4045                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4046
4047                         /* can't set/change the rt policy */
4048                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4049                                 return -EPERM;
4050
4051                         /* can't increase priority */
4052                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4053                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4054                                 return -EPERM;
4055                 }
4056
4057                 /*
4058                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4059                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4060                  */
4061                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4062                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4063                                 return -EPERM;
4064                 }
4065
4066                 /* can't change other user's priorities */
4067                 if (!check_same_owner(p))
4068                         return -EPERM;
4069
4070                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4071                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4072                         return -EPERM;
4073         }
4074
4075         if (user) {
4076                 retval = security_task_setscheduler(p);
4077                 if (retval)
4078                         return retval;
4079         }
4080
4081         /*
4082          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4083          * changing the priority of the task:
4084          *
4085          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4086          * runqueue lock must be held.
4087          */
4088         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4089
4090         /*
4091          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4092          */
4093         if (p == rq->stop) {
4094                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4095                 return -EINVAL;
4096         }
4097
4098         /*
4099          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4100          */
4101         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4102                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4103
4104                 __task_rq_unlock(rq);
4105                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4106                 return 0;
4107         }
4108
4109 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4110         if (user) {
4111                 /*
4112                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4113                  * assigned.
4114                  */
4115                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4116                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4117                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4118                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4119                         return -EPERM;
4120                 }
4121         }
4122 #endif
4123
4124         /* recheck policy now with rq lock held */
4125         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4126                 policy = oldpolicy = -1;
4127                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4128                 goto recheck;
4129         }
4130         on_rq = p->on_rq;
4131         running = task_current(rq, p);
4132         if (on_rq)
4133                 deactivate_task(rq, p, 0);
4134         if (running)
4135                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4136
4137         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4138
4139         oldprio = p->prio;
4140         prev_class = p->sched_class;
4141         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4142
4143         if (running)
4144                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4145         if (on_rq)
4146                 activate_task(rq, p, 0);
4147
4148         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4149         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4150
4151         rt_mutex_adjust_pi(p);
4152
4153         return 0;
4154 }
4155
4156 /**
4157  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4158  * @p: the task in question.
4159  * @policy: new policy.
4160  * @param: structure containing the new RT priority.
4161  *
4162  * NOTE that the task may be already dead.
4163  */
4164 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4165                        const struct sched_param *param)
4166 {
4167         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4168 }
4169 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4170
4171 /**
4172  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4173  * @p: the task in question.
4174  * @policy: new policy.
4175  * @param: structure containing the new RT priority.
4176  *
4177  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4178  * current context has permission.  For example, this is needed in
4179  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4180  * but our caller might not have that capability.
4181  */
4182 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4183                                const struct sched_param *param)
4184 {
4185         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4186 }
4187
4188 static int
4189 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4190 {
4191         struct sched_param lparam;
4192         struct task_struct *p;
4193         int retval;
4194
4195         if (!param || pid < 0)
4196                 return -EINVAL;
4197         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4198                 return -EFAULT;
4199
4200         rcu_read_lock();
4201         retval = -ESRCH;
4202         p = find_process_by_pid(pid);
4203         if (p != NULL)
4204                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4205         rcu_read_unlock();
4206
4207         return retval;
4208 }
4209
4210 /**
4211  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4212  * @pid: the pid in question.
4213  * @policy: new policy.
4214  * @param: structure containing the new RT priority.
4215  */
4216 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4217                 struct sched_param __user *, param)
4218 {
4219         /* negative values for policy are not valid */
4220         if (policy < 0)
4221                 return -EINVAL;
4222
4223         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4224 }
4225
4226 /**
4227  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4228  * @pid: the pid in question.
4229  * @param: structure containing the new RT priority.
4230  */
4231 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4232 {
4233         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4234 }
4235
4236 /**
4237  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4238  * @pid: the pid in question.
4239  */
4240 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4241 {
4242         struct task_struct *p;
4243         int retval;
4244
4245         if (pid < 0)
4246                 return -EINVAL;
4247
4248         retval = -ESRCH;
4249         rcu_read_lock();
4250         p = find_process_by_pid(pid);
4251         if (p) {
4252                 retval = security_task_getscheduler(p);
4253                 if (!retval)
4254                         retval = p->policy
4255                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4256         }
4257         rcu_read_unlock();
4258         return retval;
4259 }
4260
4261 /**
4262  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4263  * @pid: the pid in question.
4264  * @param: structure containing the RT priority.
4265  */
4266 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4267 {
4268         struct sched_param lp;
4269         struct task_struct *p;
4270         int retval;
4271
4272         if (!param || pid < 0)
4273                 return -EINVAL;
4274
4275         rcu_read_lock();
4276         p = find_process_by_pid(pid);
4277         retval = -ESRCH;
4278         if (!p)
4279                 goto out_unlock;
4280
4281         retval = security_task_getscheduler(p);
4282         if (retval)
4283                 goto out_unlock;
4284
4285         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4286         rcu_read_unlock();
4287
4288         /*
4289          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4290          */
4291         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4292
4293         return retval;
4294
4295 out_unlock:
4296         rcu_read_unlock();
4297         return retval;
4298 }
4299
4300 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4301 {
4302         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4303         struct task_struct *p;
4304         int retval;
4305
4306         get_online_cpus();
4307         rcu_read_lock();
4308
4309         p = find_process_by_pid(pid);
4310         if (!p) {
4311                 rcu_read_unlock();
4312                 put_online_cpus();
4313                 return -ESRCH;
4314         }
4315
4316         /* Prevent p going away */
4317         get_task_struct(p);
4318         rcu_read_unlock();
4319
4320         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4321                 retval = -ENOMEM;
4322                 goto out_put_task;
4323         }
4324         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4325                 retval = -ENOMEM;
4326                 goto out_free_cpus_allowed;
4327         }
4328         retval = -EPERM;
4329         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
4330                 goto out_unlock;
4331
4332         retval = security_task_setscheduler(p);
4333         if (retval)
4334                 goto out_unlock;
4335
4336         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4337         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4338 again:
4339         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4340
4341         if (!retval) {
4342                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4343                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4344                         /*
4345                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4346                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4347                          * cpuset's cpus_allowed
4348                          */
4349                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4350                         goto again;
4351                 }
4352         }
4353 out_unlock:
4354         free_cpumask_var(new_mask);
4355 out_free_cpus_allowed:
4356         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4357 out_put_task:
4358         put_task_struct(p);
4359         put_online_cpus();
4360         return retval;
4361 }
4362
4363 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4364                              struct cpumask *new_mask)
4365 {
4366         if (len < cpumask_size())
4367                 cpumask_clear(new_mask);
4368         else if (len > cpumask_size())
4369                 len = cpumask_size();
4370
4371         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4372 }
4373
4374 /**
4375  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4376  * @pid: pid of the process
4377  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4378  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4379  */
4380 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4381                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4382 {
4383         cpumask_var_t new_mask;
4384         int retval;
4385
4386         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4387                 return -ENOMEM;
4388
4389         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4390         if (retval == 0)
4391                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4392         free_cpumask_var(new_mask);
4393         return retval;
4394 }
4395
4396 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4397 {
4398         struct task_struct *p;
4399         unsigned long flags;
4400         int retval;
4401
4402         get_online_cpus();
4403         rcu_read_lock();
4404
4405         retval = -ESRCH;
4406         p = find_process_by_pid(pid);
4407         if (!p)
4408                 goto out_unlock;
4409
4410         retval = security_task_getscheduler(p);
4411         if (retval)
4412                 goto out_unlock;
4413
4414         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4415         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4416         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4417
4418 out_unlock:
4419         rcu_read_unlock();
4420         put_online_cpus();
4421
4422         return retval;
4423 }
4424
4425 /**
4426  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4427  * @pid: pid of the process
4428  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4429  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4430  */
4431 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4432                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4433 {
4434         int ret;
4435         cpumask_var_t mask;
4436
4437         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4438                 return -EINVAL;
4439         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4440                 return -EINVAL;
4441
4442         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4443                 return -ENOMEM;
4444
4445         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4446         if (ret == 0) {
4447                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4448
4449                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4450                         ret = -EFAULT;
4451                 else
4452                         ret = retlen;
4453         }
4454         free_cpumask_var(mask);
4455
4456         return ret;
4457 }
4458
4459 /**
4460  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4461  *
4462  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4463  * other threads running on this CPU then this function will return.
4464  */
4465 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4466 {
4467         struct rq *rq = this_rq_lock();
4468
4469         schedstat_inc(rq, yld_count);
4470         current->sched_class->yield_task(rq);
4471
4472         /*
4473          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4474          * no need to preempt or enable interrupts:
4475          */
4476         __release(rq->lock);
4477         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4478         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4479         preempt_enable_no_resched();
4480
4481         schedule();
4482
4483         return 0;
4484 }
4485
4486 static inline int should_resched(void)
4487 {
4488         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4489 }
4490
4491 static void __cond_resched(void)
4492 {
4493         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4494         __schedule();
4495         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4496 }
4497
4498 int __sched _cond_resched(void)
4499 {
4500         if (should_resched()) {
4501                 __cond_resched();
4502                 return 1;
4503         }
4504         return 0;
4505 }
4506 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4507
4508 /*
4509  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4510  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4511  *
4512  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4513  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4514  * spin_unlock(), once by hand).
4515  */
4516 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4517 {
4518         int resched = should_resched();
4519         int ret = 0;
4520
4521         lockdep_assert_held(lock);
4522
4523         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4524                 spin_unlock(lock);
4525                 if (resched)
4526                         __cond_resched();
4527                 else
4528                         cpu_relax();
4529                 ret = 1;
4530                 spin_lock(lock);
4531         }
4532         return ret;
4533 }
4534 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4535
4536 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4537 {
4538         BUG_ON(!in_softirq());
4539
4540         if (should_resched()) {
4541                 local_bh_enable();
4542                 __cond_resched();
4543                 local_bh_disable();
4544                 return 1;
4545         }
4546         return 0;
4547 }
4548 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4549
4550 /**
4551  * yield - yield the current processor to other threads.
4552  *
4553  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4554  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4555  */
4556 void __sched yield(void)
4557 {
4558         set_current_state(TASK_RUNNING);
4559         sys_sched_yield();
4560 }
4561 EXPORT_SYMBOL(yield);
4562
4563 /**
4564  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4565  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4566  * processor it's on.
4567  * @p: target task
4568  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4569  *
4570  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4571  * can't go away on us before we can do any checks.
4572  *
4573  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4574  */
4575 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4576 {
4577         struct task_struct *curr = current;
4578         struct rq *rq, *p_rq;
4579         unsigned long flags;
4580         bool yielded = 0;
4581
4582         local_irq_save(flags);
4583         rq = this_rq();
4584
4585 again:
4586         p_rq = task_rq(p);
4587         double_rq_lock(rq, p_rq);
4588         while (task_rq(p) != p_rq) {
4589                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4590                 goto again;
4591         }
4592
4593         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4594                 goto out;
4595
4596         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4597                 goto out;
4598
4599         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4600                 goto out;
4601
4602         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4603         if (yielded) {
4604                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4605                 /*
4606                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4607                  * fairness.
4608                  */
4609                 if (preempt && rq != p_rq)
4610                         resched_task(p_rq->curr);
4611         } else {
4612                 /*
4613                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4614                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4615                  * the next update.
4616                  */
4617                 rq->skip_clock_update = 0;
4618         }
4619
4620 out:
4621         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4622         local_irq_restore(flags);
4623
4624         if (yielded)
4625                 schedule();
4626
4627         return yielded;
4628 }
4629 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4630
4631 /*
4632  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4633  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4634  */
4635 void __sched io_schedule(void)
4636 {
4637         struct rq *rq = raw_rq();
4638
4639         delayacct_blkio_start();
4640         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4641         blk_flush_plug(current);
4642         current->in_iowait = 1;
4643         schedule();
4644         current->in_iowait = 0;
4645         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4646         delayacct_blkio_end();
4647 }
4648 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4649
4650 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4651 {
4652         struct rq *rq = raw_rq();
4653         long ret;
4654
4655         delayacct_blkio_start();
4656         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4657         blk_flush_plug(current);
4658         current->in_iowait = 1;
4659         ret = schedule_timeout(timeout);
4660         current->in_iowait = 0;
4661         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4662         delayacct_blkio_end();
4663         return ret;
4664 }
4665
4666 /**
4667  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4668  * @policy: scheduling class.
4669  *
4670  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4671  * by a given scheduling class.
4672  */
4673 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4674 {
4675         int ret = -EINVAL;
4676
4677         switch (policy) {
4678         case SCHED_FIFO:
4679         case SCHED_RR:
4680                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4681                 break;
4682         case SCHED_NORMAL:
4683         case SCHED_BATCH:
4684         case SCHED_IDLE:
4685                 ret = 0;
4686                 break;
4687         }
4688         return ret;
4689 }
4690
4691 /**
4692  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4693  * @policy: scheduling class.
4694  *
4695  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4696  * by a given scheduling class.
4697  */
4698 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4699 {
4700         int ret = -EINVAL;
4701
4702         switch (policy) {
4703         case SCHED_FIFO:
4704         case SCHED_RR:
4705                 ret = 1;
4706                 break;
4707         case SCHED_NORMAL:
4708         case SCHED_BATCH:
4709         case SCHED_IDLE:
4710                 ret = 0;
4711         }
4712         return ret;
4713 }
4714
4715 /**
4716  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4717  * @pid: pid of the process.
4718  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4719  *
4720  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4721  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4722  */
4723 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4724                 struct timespec __user *, interval)
4725 {
4726         struct task_struct *p;
4727         unsigned int time_slice;
4728         unsigned long flags;
4729         struct rq *rq;
4730         int retval;
4731         struct timespec t;
4732
4733         if (pid < 0)
4734                 return -EINVAL;
4735
4736         retval = -ESRCH;
4737         rcu_read_lock();
4738         p = find_process_by_pid(pid);
4739         if (!p)
4740                 goto out_unlock;
4741
4742         retval = security_task_getscheduler(p);
4743         if (retval)
4744                 goto out_unlock;
4745
4746         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4747         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4748         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4749
4750         rcu_read_unlock();
4751         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4752         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4753         return retval;
4754
4755 out_unlock:
4756         rcu_read_unlock();
4757         return retval;
4758 }
4759
4760 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4761
4762 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4763 {
4764         unsigned long free = 0;
4765         unsigned state;
4766
4767         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4768         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4769                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4770 #if BITS_PER_LONG == 32
4771         if (state == TASK_RUNNING)
4772                 printk(KERN_CONT " running  ");
4773         else
4774                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4775 #else
4776         if (state == TASK_RUNNING)
4777                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4778         else
4779                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4780 #endif
4781 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4782         free = stack_not_used(p);
4783 #endif
4784         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4785                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4786                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4787
4788         show_stack(p, NULL);
4789 }
4790
4791 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4792 {
4793         struct task_struct *g, *p;
4794
4795 #if BITS_PER_LONG == 32
4796         printk(KERN_INFO
4797                 "  task                PC stack   pid father\n");
4798 #else
4799         printk(KERN_INFO
4800                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4801 #endif
4802         rcu_read_lock();
4803         do_each_thread(g, p) {
4804                 /*
4805                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4806                  * console might take a lot of time:
4807                  */
4808                 touch_nmi_watchdog();
4809                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4810                         sched_show_task(p);
4811         } while_each_thread(g, p);
4812
4813         touch_all_softlockup_watchdogs();
4814
4815 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4816         sysrq_sched_debug_show();
4817 #endif
4818         rcu_read_unlock();
4819         /*
4820          * Only show locks if all tasks are dumped:
4821          */
4822         if (!state_filter)
4823                 debug_show_all_locks();
4824 }
4825
4826 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4827 {
4828         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4829 }
4830
4831 /**
4832  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4833  * @idle: task in question
4834  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4835  *
4836  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4837  * flag, to make booting more robust.
4838  */
4839 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4840 {
4841         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4842         unsigned long flags;
4843
4844         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4845
4846         __sched_fork(idle);
4847         idle->state = TASK_RUNNING;
4848         idle->se.exec_start = sched_clock();
4849
4850         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4851         /*
4852          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4853          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4854          * lockdep check in task_group() will fail.
4855          *
4856          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4857          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4858          *
4859          * Silence PROVE_RCU
4860          */
4861         rcu_read_lock();
4862         __set_task_cpu(idle, cpu);
4863         rcu_read_unlock();
4864
4865         rq->curr = rq->idle = idle;
4866 #if defined(CONFIG_SMP)
4867         idle->on_cpu = 1;
4868 #endif
4869         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4870
4871         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4872         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4873
4874         /*
4875          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4876          */
4877         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4878         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4879 #if defined(CONFIG_SMP)
4880         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4881 #endif
4882 }
4883
4884 #ifdef CONFIG_SMP
4885 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4886 {
4887         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4888                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4889
4890         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4891         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4892 }
4893
4894 /*
4895  * This is how migration works:
4896  *
4897  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4898  *    stop_one_cpu().
4899  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4900  *    off the CPU)
4901  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4902  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4903  *    it and puts it into the right queue.
4904  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4905  *    is done.
4906  */
4907
4908 /*
4909  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4910  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4911  * is removed from the allowed bitmask.
4912  *
4913  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4914  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4915  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4916  */
4917 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4918 {
4919         unsigned long flags;
4920         struct rq *rq;
4921         unsigned int dest_cpu;
4922         int ret = 0;
4923
4924         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4925
4926         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4927                 goto out;
4928
4929         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4930                 ret = -EINVAL;
4931                 goto out;
4932         }
4933
4934         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4935                 ret = -EINVAL;
4936                 goto out;
4937         }
4938
4939         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4940
4941         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4942         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4943                 goto out;
4944
4945         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4946         if (p->on_rq) {
4947                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4948                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4949                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4950                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4951                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4952                 return 0;
4953         }
4954 out:
4955         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4956
4957         return ret;
4958 }
4959 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4960
4961 /*
4962  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4963  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4964  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4965  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4966  *
4967  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4968  * as the task is no longer on this CPU.
4969  *
4970  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4971  */
4972 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4973 {
4974         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4975         int ret = 0;
4976
4977         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4978                 return ret;
4979
4980         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4981         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4982
4983         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4984         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4985         /* Already moved. */
4986         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4987                 goto done;
4988         /* Affinity changed (again). */
4989         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4990                 goto fail;
4991
4992         /*
4993          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4994          * placed properly.
4995          */
4996         if (p->on_rq) {
4997                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4998                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4999                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5000                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5001         }
5002 done:
5003         ret = 1;
5004 fail:
5005         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5006         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5007         return ret;
5008 }
5009
5010 /*
5011  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5012  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5013  * 'pushing' onto another runqueue.
5014  */
5015 static int migration_cpu_stop(void *data)
5016 {
5017         struct migration_arg *arg = data;
5018
5019         /*
5020          * The original target cpu might have gone down and we might
5021          * be on another cpu but it doesn't matter.
5022          */
5023         local_irq_disable();
5024         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5025         local_irq_enable();
5026         return 0;
5027 }
5028
5029 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5030
5031 /*
5032  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5033  * offline.
5034  */
5035 void idle_task_exit(void)
5036 {
5037         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5038
5039         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5040
5041         if (mm != &init_mm)
5042                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5043         mmdrop(mm);
5044 }
5045
5046 /*
5047  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5048  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5049  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5050  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5051  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5052  */
5053 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5054 {
5055         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5056
5057         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5058         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5059 }
5060
5061 /*
5062  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5063  */
5064 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5065 {
5066         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5067         rq->calc_load_active = 0;
5068 }
5069
5070 /*
5071  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5072  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5073  *
5074  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5075  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5076  * because of lock validation efforts.
5077  */
5078 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5079 {
5080         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5081         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5082         int dest_cpu;
5083
5084         /*
5085          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5086          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5087          *
5088          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5089          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5090          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5091          * done here.
5092          */
5093         rq->stop = NULL;
5094
5095         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5096         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5097
5098         for ( ; ; ) {
5099                 /*
5100                  * There's this thread running, bail when that's the only
5101                  * remaining thread.
5102                  */
5103                 if (rq->nr_running == 1)
5104                         break;
5105
5106                 next = pick_next_task(rq);
5107                 BUG_ON(!next);
5108                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5109
5110                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5111                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5112                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5113
5114                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5115
5116                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5117         }
5118
5119         rq->stop = stop;
5120 }
5121
5122 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5123
5124 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5125
5126 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5127         {
5128                 .procname       = "sched_domain",
5129                 .mode           = 0555,
5130         },
5131         {}
5132 };
5133
5134 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5135         {
5136                 .procname       = "kernel",
5137                 .mode           = 0555,
5138                 .child          = sd_ctl_dir,
5139         },
5140         {}
5141 };
5142
5143 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5144 {
5145         struct ctl_table *entry =
5146                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5147
5148         return entry;
5149 }
5150
5151 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5152 {
5153         struct ctl_table *entry;
5154
5155         /*
5156          * In the intermediate directories, both the child directory and
5157          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5158          * will always be set. In the lowest directory the names are
5159          * static strings and all have proc handlers.
5160          */
5161         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5162                 if (entry->child)
5163                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5164                 if (entry->proc_handler == NULL)
5165                         kfree(entry->procname);
5166         }
5167
5168         kfree(*tablep);
5169         *tablep = NULL;
5170 }
5171
5172 static void
5173 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5174                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5175                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5176 {
5177         entry->procname = procname;
5178         entry->data = data;
5179         entry->maxlen = maxlen;
5180         entry->mode = mode;
5181         entry->proc_handler = proc_handler;
5182 }
5183
5184 static struct ctl_table *
5185 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5186 {
5187         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5188
5189         if (table == NULL)
5190                 return NULL;
5191
5192         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5193                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5194         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5195                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5196         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5197                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5198         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5199                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5200         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5201                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5202         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5203                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5204         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5205                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5206         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5207                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5208         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5209                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5210         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5211                 &sd->cache_nice_tries,
5212                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5213         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5214                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5215         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5216                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5217         /* &table[12] is terminator */
5218
5219         return table;
5220 }
5221
5222 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5223 {
5224         struct ctl_table *entry, *table;
5225         struct sched_domain *sd;
5226         int domain_num = 0, i;
5227         char buf[32];
5228
5229         for_each_domain(cpu, sd)
5230                 domain_num++;
5231         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5232         if (table == NULL)
5233                 return NULL;
5234
5235         i = 0;
5236         for_each_domain(cpu, sd) {
5237                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5238                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5239                 entry->mode = 0555;
5240                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5241                 entry++;
5242                 i++;
5243         }
5244         return table;
5245 }
5246
5247 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5248 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5249 {
5250         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5251         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5252         char buf[32];
5253
5254         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5255         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5256
5257         if (entry == NULL)
5258                 return;
5259
5260         for_each_possible_cpu(i) {
5261                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5262                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5263                 entry->mode = 0555;
5264                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5265                 entry++;
5266         }
5267
5268         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5269         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5270 }
5271
5272 /* may be called multiple times per register */
5273 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5274 {
5275         if (sd_sysctl_header)
5276                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5277         sd_sysctl_header = NULL;
5278         if (sd_ctl_dir[0].child)
5279                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5280 }
5281 #else
5282 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5283 {
5284 }
5285 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5286 {
5287 }
5288 #endif
5289
5290 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5291 {
5292         if (!rq->online) {
5293                 const struct sched_class *class;
5294
5295                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5296                 rq->online = 1;
5297
5298                 for_each_class(class) {
5299                         if (class->rq_online)
5300                                 class->rq_online(rq);
5301                 }
5302         }
5303 }
5304
5305 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5306 {
5307         if (rq->online) {
5308                 const struct sched_class *class;
5309
5310                 for_each_class(class) {
5311                         if (class->rq_offline)
5312                                 class->rq_offline(rq);
5313                 }
5314
5315                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5316                 rq->online = 0;
5317         }
5318 }
5319
5320 /*
5321  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5322  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5323  */
5324 static int __cpuinit
5325 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5326 {
5327         int cpu = (long)hcpu;
5328         unsigned long flags;
5329         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5330
5331         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5332
5333         case CPU_UP_PREPARE:
5334                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5335                 break;
5336
5337         case CPU_ONLINE:
5338                 /* Update our root-domain */
5339                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5340                 if (rq->rd) {
5341                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5342
5343                         set_rq_online(rq);
5344                 }
5345                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5346                 break;
5347
5348 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5349         case CPU_DYING:
5350                 sched_ttwu_pending();
5351                 /* Update our root-domain */
5352                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5353                 if (rq->rd) {
5354                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5355                         set_rq_offline(rq);
5356                 }
5357                 migrate_tasks(cpu);
5358                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5359                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5360
5361                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5362                 calc_global_load_remove(rq);
5363                 break;
5364 #endif
5365         }
5366
5367         update_max_interval();
5368
5369         return NOTIFY_OK;
5370 }
5371
5372 /*
5373  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5374  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5375  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5376  */
5377 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5378         .notifier_call = migration_call,
5379         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5380 };
5381
5382 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5383                                       unsigned long action, void *hcpu)
5384 {
5385         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5386         case CPU_ONLINE:
5387         case CPU_DOWN_FAILED:
5388                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5389                 return NOTIFY_OK;
5390         default:
5391                 return NOTIFY_DONE;
5392         }
5393 }
5394
5395 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5396                                         unsigned long action, void *hcpu)
5397 {
5398         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5399         case CPU_DOWN_PREPARE:
5400                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5401                 return NOTIFY_OK;
5402         default:
5403                 return NOTIFY_DONE;
5404         }
5405 }
5406
5407 static int __init migration_init(void)
5408 {
5409         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5410         int err;
5411
5412         /* Initialize migration for the boot CPU */
5413         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5414         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5415         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5416         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5417
5418         /* Register cpu active notifiers */
5419         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5420         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5421
5422         return 0;
5423 }
5424 early_initcall(migration_init);
5425 #endif
5426
5427 #ifdef CONFIG_SMP
5428
5429 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5430
5431 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5432
5433 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5434
5435 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5436 {
5437         sched_domain_debug_enabled = 1;
5438
5439         return 0;
5440 }
5441 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5442
5443 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5444                                   struct cpumask *groupmask)
5445 {
5446         struct sched_group *group = sd->groups;
5447         char str[256];
5448
5449         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5450         cpumask_clear(groupmask);
5451
5452         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5453
5454         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5455                 printk("does not load-balance\n");
5456                 if (sd->parent)
5457                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5458                                         " has parent");
5459                 return -1;
5460         }
5461
5462         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5463
5464         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5465                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5466                                 "CPU%d\n", cpu);
5467         }
5468         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5469                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5470                                 " CPU%d\n", cpu);
5471         }
5472
5473         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5474         do {
5475                 if (!group) {
5476                         printk("\n");
5477                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5478                         break;
5479                 }
5480
5481                 if (!group->sgp->power) {
5482                         printk(KERN_CONT "\n");
5483                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5484                                         "set\n");
5485                         break;
5486                 }
5487
5488                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5489                         printk(KERN_CONT "\n");
5490                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5491                         break;
5492                 }
5493
5494                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5495                         printk(KERN_CONT "\n");
5496                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5497                         break;
5498                 }
5499
5500                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5501
5502                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5503
5504                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5505                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5506                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5507                                 group->sgp->power);
5508                 }
5509
5510                 group = group->next;
5511         } while (group != sd->groups);
5512         printk(KERN_CONT "\n");
5513
5514         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5515                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5516
5517         if (sd->parent &&
5518             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5519                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5520                         "of domain->span\n");
5521         return 0;
5522 }
5523
5524 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5525 {
5526         int level = 0;
5527
5528         if (!sched_domain_debug_enabled)
5529                 return;
5530
5531         if (!sd) {
5532                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5533                 return;
5534         }
5535
5536         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5537
5538         for (;;) {
5539                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5540                         break;
5541                 level++;
5542                 sd = sd->parent;
5543                 if (!sd)
5544                         break;
5545         }
5546 }
5547 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5548 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5549 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5550
5551 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5552 {
5553         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5554                 return 1;
5555
5556         /* Following flags need at least 2 groups */
5557         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5558                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5559                          SD_BALANCE_FORK |
5560                          SD_BALANCE_EXEC |
5561                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5562                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5563                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5564                         return 0;
5565         }
5566
5567         /* Following flags don't use groups */
5568         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5569                 return 0;
5570
5571         return 1;
5572 }
5573
5574 static int
5575 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5576 {
5577         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5578
5579         if (sd_degenerate(parent))
5580                 return 1;
5581
5582         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5583                 return 0;
5584
5585         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5586         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5587                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5588                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5589                                 SD_BALANCE_FORK |
5590                                 SD_BALANCE_EXEC |
5591                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5592                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5593                 if (nr_node_ids == 1)
5594                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5595         }
5596         if (~cflags & pflags)
5597                 return 0;
5598
5599         return 1;
5600 }
5601
5602 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5603 {
5604         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5605
5606         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5607         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5608         free_cpumask_var(rd->online);
5609         free_cpumask_var(rd->span);
5610         kfree(rd);
5611 }
5612
5613 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5614 {
5615         struct root_domain *old_rd = NULL;
5616         unsigned long flags;
5617
5618         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5619
5620         if (rq->rd) {
5621                 old_rd = rq->rd;
5622
5623                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5624                         set_rq_offline(rq);
5625
5626                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5627
5628                 /*
5629                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5630                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5631                  * in this function:
5632                  */
5633                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5634                         old_rd = NULL;
5635         }
5636
5637         atomic_inc(&rd->refcount);
5638         rq->rd = rd;
5639
5640         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5641         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5642                 set_rq_online(rq);
5643
5644         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5645
5646         if (old_rd)
5647                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5648 }
5649
5650 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5651 {
5652         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5653
5654         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5655                 goto out;
5656         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5657                 goto free_span;
5658         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5659                 goto free_online;
5660
5661         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5662                 goto free_rto_mask;
5663         return 0;
5664
5665 free_rto_mask:
5666         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5667 free_online:
5668         free_cpumask_var(rd->online);
5669 free_span:
5670         free_cpumask_var(rd->span);
5671 out:
5672         return -ENOMEM;
5673 }
5674
5675 /*
5676  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5677  * members (mimicking the global state we have today).
5678  */
5679 struct root_domain def_root_domain;
5680
5681 static void init_defrootdomain(void)
5682 {
5683         init_rootdomain(&def_root_domain);
5684
5685         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5686 }
5687
5688 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5689 {
5690         struct root_domain *rd;
5691
5692         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5693         if (!rd)
5694                 return NULL;
5695
5696         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5697                 kfree(rd);
5698                 return NULL;
5699         }
5700
5701         return rd;
5702 }
5703
5704 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5705 {
5706         struct sched_group *tmp, *first;
5707
5708         if (!sg)
5709                 return;
5710
5711         first = sg;
5712         do {
5713                 tmp = sg->next;
5714
5715                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5716                         kfree(sg->sgp);
5717
5718                 kfree(sg);
5719                 sg = tmp;
5720         } while (sg != first);
5721 }
5722
5723 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5724 {
5725         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5726
5727         /*
5728          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5729          * nuke them all.
5730          */
5731         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5732                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5733         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5734                 kfree(sd->groups->sgp);
5735                 kfree(sd->groups);
5736         }
5737         kfree(sd);
5738 }
5739
5740 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5741 {
5742         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5743 }
5744
5745 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5746 {
5747         for (; sd; sd = sd->parent)
5748                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5749 }
5750
5751 /*
5752  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5753  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5754  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5755  *
5756  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5757  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5758  * two cpus are in the same cache domain, see ttwu_share_cache().
5759  */
5760 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5761 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5762
5763 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5764 {
5765         struct sched_domain *sd;
5766         int id = cpu;
5767
5768         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5769         if (sd)
5770                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5771
5772         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5773         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5774 }
5775
5776 /*
5777  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5778  * hold the hotplug lock.
5779  */
5780 static void
5781 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5782 {
5783         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5784         struct sched_domain *tmp;
5785
5786         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5787         for (tmp = sd; tmp; ) {
5788                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5789                 if (!parent)
5790                         break;
5791
5792                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5793                         tmp->parent = parent->parent;
5794                         if (parent->parent)
5795                                 parent->parent->child = tmp;
5796                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5797                 } else
5798                         tmp = tmp->parent;
5799         }
5800
5801         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5802                 tmp = sd;
5803                 sd = sd->parent;
5804                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5805                 if (sd)
5806                         sd->child = NULL;
5807         }
5808
5809         sched_domain_debug(sd, cpu);
5810
5811         rq_attach_root(rq, rd);
5812         tmp = rq->sd;
5813         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5814         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5815
5816         update_top_cache_domain(cpu);
5817 }
5818
5819 /* cpus with isolated domains */
5820 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5821
5822 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5823 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5824 {
5825         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5826         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5827         return 1;
5828 }
5829
5830 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5831
5832 #ifdef CONFIG_NUMA
5833
5834 /**
5835  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5836  * @node: node whose sched_domain we're building
5837  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5838  *
5839  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
5840  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5841  *
5842  * Should use nodemask_t.
5843  */
5844 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
5845 {
5846         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
5847
5848         min_val = INT_MAX;
5849
5850         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5851                 /* Start at @node */
5852                 n = (node + i) % nr_node_ids;
5853
5854                 if (!nr_cpus_node(n))
5855                         continue;
5856
5857                 /* Skip already used nodes */
5858                 if (node_isset(n, *used_nodes))
5859                         continue;
5860
5861                 /* Simple min distance search */
5862                 val = node_distance(node, n);
5863
5864                 if (val < min_val) {
5865                         min_val = val;
5866                         best_node = n;
5867                 }
5868         }
5869
5870         if (best_node != -1)
5871                 node_set(best_node, *used_nodes);
5872         return best_node;
5873 }
5874
5875 /**
5876  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5877  * @node: node whose cpumask we're constructing
5878  * @span: resulting cpumask
5879  *
5880  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
5881  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5882  * out optimally.
5883  */
5884 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
5885 {
5886         nodemask_t used_nodes;
5887         int i;
5888
5889         cpumask_clear(span);
5890         nodes_clear(used_nodes);
5891
5892         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
5893         node_set(node, used_nodes);
5894
5895         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5896                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
5897                 if (next_node < 0)
5898                         break;
5899                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
5900         }
5901 }
5902
5903 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
5904 {
5905         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5906
5907         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
5908
5909         return sched_domains_tmpmask;
5910 }
5911
5912 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
5913 {
5914         return cpu_possible_mask;
5915 }
5916 #endif /* CONFIG_NUMA */
5917
5918 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5919 {
5920         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5921 }
5922
5923 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5924
5925 struct sd_data {
5926         struct sched_domain **__percpu sd;
5927         struct sched_group **__percpu sg;
5928         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5929 };
5930
5931 struct s_data {
5932         struct sched_domain ** __percpu sd;
5933         struct root_domain      *rd;
5934 };
5935
5936 enum s_alloc {
5937         sa_rootdomain,
5938         sa_sd,
5939         sa_sd_storage,
5940         sa_none,
5941 };
5942
5943 struct sched_domain_topology_level;
5944
5945 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5946 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5947
5948 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5949
5950 struct sched_domain_topology_level {
5951         sched_domain_init_f init;
5952         sched_domain_mask_f mask;
5953         int                 flags;
5954         struct sd_data      data;
5955 };
5956
5957 static int
5958 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5959 {
5960         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5961         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5962         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5963         struct sd_data *sdd = sd->private;
5964         struct sched_domain *child;
5965         int i;
5966
5967         cpumask_clear(covered);
5968
5969         for_each_cpu(i, span) {
5970                 struct cpumask *sg_span;
5971
5972                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5973                         continue;
5974
5975                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5976                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5977
5978                 if (!sg)
5979                         goto fail;
5980
5981                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5982
5983                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5984                 if (child->child) {
5985                         child = child->child;
5986                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5987                 } else
5988                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5989
5990                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5991
5992                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
5993                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
5994
5995                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
5996                         groups = sg;
5997
5998                 if (!first)
5999                         first = sg;
6000                 if (last)
6001                         last->next = sg;
6002                 last = sg;
6003                 last->next = first;
6004         }
6005         sd->groups = groups;
6006
6007         return 0;
6008
6009 fail:
6010         free_sched_groups(first, 0);
6011
6012         return -ENOMEM;
6013 }
6014
6015 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6016 {
6017         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6018         struct sched_domain *child = sd->child;
6019
6020         if (child)
6021                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6022
6023         if (sg) {
6024                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6025                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6026                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6027         }
6028
6029         return cpu;
6030 }
6031
6032 /*
6033  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6034  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6035  * and ->cpu_power to 0.
6036  *
6037  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6038  */
6039 static int
6040 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6041 {
6042         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6043         struct sd_data *sdd = sd->private;
6044         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6045         struct cpumask *covered;
6046         int i;
6047
6048         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6049         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6050
6051         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6052                 return 0;
6053
6054         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6055         covered = sched_domains_tmpmask;
6056
6057         cpumask_clear(covered);
6058
6059         for_each_cpu(i, span) {
6060                 struct sched_group *sg;
6061                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6062                 int j;
6063
6064                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6065                         continue;
6066
6067                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6068                 sg->sgp->power = 0;
6069
6070                 for_each_cpu(j, span) {
6071                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6072                                 continue;
6073
6074                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6075                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6076                 }
6077
6078                 if (!first)
6079                         first = sg;
6080                 if (last)
6081                         last->next = sg;
6082                 last = sg;
6083         }
6084         last->next = first;
6085
6086         return 0;
6087 }
6088
6089 /*
6090  * Initialize sched groups cpu_power.
6091  *
6092  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6093  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6094  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6095  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6096  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6097  * less cpu_power.
6098  */
6099 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6100 {
6101         struct sched_group *sg = sd->groups;
6102
6103         WARN_ON(!sd || !sg);
6104
6105         do {
6106                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6107                 sg = sg->next;
6108         } while (sg != sd->groups);
6109
6110         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6111                 return;
6112
6113         update_group_power(sd, cpu);
6114         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6115 }
6116
6117 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6118 {
6119        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6120 }
6121
6122 /*
6123  * Initializers for schedule domains
6124  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6125  */
6126
6127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6128 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6129 #else
6130 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6131 #endif
6132
6133 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6134 static noinline struct sched_domain *                                   \
6135 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6136 {                                                                       \
6137         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6138         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6139         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6140         sd->private = &tl->data;                                        \
6141         return sd;                                                      \
6142 }
6143
6144 SD_INIT_FUNC(CPU)
6145 #ifdef CONFIG_NUMA
6146  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6147  SD_INIT_FUNC(NODE)
6148 #endif
6149 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6150  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6151 #endif
6152 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6153  SD_INIT_FUNC(MC)
6154 #endif
6155 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6156  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6157 #endif
6158
6159 static int default_relax_domain_level = -1;
6160 int sched_domain_level_max;
6161
6162 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6163 {
6164         unsigned long val;
6165
6166         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6167         if (val < sched_domain_level_max)
6168                 default_relax_domain_level = val;
6169
6170         return 1;
6171 }
6172 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6173
6174 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6175                                  struct sched_domain_attr *attr)
6176 {
6177         int request;
6178
6179         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6180                 if (default_relax_domain_level < 0)
6181                         return;
6182                 else
6183                         request = default_relax_domain_level;
6184         } else
6185                 request = attr->relax_domain_level;
6186         if (request < sd->level) {
6187                 /* turn off idle balance on this domain */
6188                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6189         } else {
6190                 /* turn on idle balance on this domain */
6191                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6192         }
6193 }
6194
6195 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6196 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6197
6198 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6199                                  const struct cpumask *cpu_map)
6200 {
6201         switch (what) {
6202         case sa_rootdomain:
6203                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6204                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6205         case sa_sd:
6206                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6207         case sa_sd_storage:
6208                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6209         case sa_none:
6210                 break;
6211         }
6212 }
6213
6214 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6215                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6216 {
6217         memset(d, 0, sizeof(*d));
6218
6219         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6220                 return sa_sd_storage;
6221         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6222         if (!d->sd)
6223                 return sa_sd_storage;
6224         d->rd = alloc_rootdomain();
6225         if (!d->rd)
6226                 return sa_sd;
6227         return sa_rootdomain;
6228 }
6229
6230 /*
6231  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6232  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6233  * will not free the data we're using.
6234  */
6235 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6236 {
6237         struct sd_data *sdd = sd->private;
6238
6239         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6240         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6241
6242         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6243                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6244
6245         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6246                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6247 }
6248
6249 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6250 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6251 {
6252         return topology_thread_cpumask(cpu);
6253 }
6254 #endif
6255
6256 /*
6257  * Topology list, bottom-up.
6258  */
6259 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6260 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6261         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6262 #endif
6263 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6264         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6265 #endif
6266 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6267         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6268 #endif
6269         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6270 #ifdef CONFIG_NUMA
6271         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6272         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6273 #endif
6274         { NULL, },
6275 };
6276
6277 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6278
6279 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6280 {
6281         struct sched_domain_topology_level *tl;
6282         int j;
6283
6284         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6285                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6286
6287                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6288                 if (!sdd->sd)
6289                         return -ENOMEM;
6290
6291                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6292                 if (!sdd->sg)
6293                         return -ENOMEM;
6294
6295                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6296                 if (!sdd->sgp)
6297                         return -ENOMEM;
6298
6299                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6300                         struct sched_domain *sd;
6301                         struct sched_group *sg;
6302                         struct sched_group_power *sgp;
6303
6304                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6305                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6306                         if (!sd)
6307                                 return -ENOMEM;
6308
6309                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6310
6311                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6312                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6313                         if (!sg)
6314                                 return -ENOMEM;
6315
6316                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6317
6318                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6319                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6320                         if (!sgp)
6321                                 return -ENOMEM;
6322
6323                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6324                 }
6325         }
6326
6327         return 0;
6328 }
6329
6330 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6331 {
6332         struct sched_domain_topology_level *tl;
6333         int j;
6334
6335         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6336                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6337
6338                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6339                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6340                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6341                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
6342                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6343                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6344                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6345                 }
6346                 free_percpu(sdd->sd);
6347                 free_percpu(sdd->sg);
6348                 free_percpu(sdd->sgp);
6349         }
6350 }
6351
6352 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6353                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6354                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6355                 int cpu)
6356 {
6357         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6358         if (!sd)
6359                 return child;
6360
6361         set_domain_attribute(sd, attr);
6362         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6363         if (child) {
6364                 sd->level = child->level + 1;
6365                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6366                 child->parent = sd;
6367         }
6368         sd->child = child;
6369
6370         return sd;
6371 }
6372
6373 /*
6374  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6375  * to the individual cpus
6376  */
6377 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6378                                struct sched_domain_attr *attr)
6379 {
6380         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6381         struct sched_domain *sd;
6382         struct s_data d;
6383         int i, ret = -ENOMEM;
6384
6385         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6386         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6387                 goto error;
6388
6389         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6390         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6391                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6392
6393                 sd = NULL;
6394                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6395                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6396                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6397                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6398                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6399                                 break;
6400                 }
6401
6402                 while (sd->child)
6403                         sd = sd->child;
6404
6405                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6406         }
6407
6408         /* Build the groups for the domains */
6409         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6410                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6411                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6412                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6413                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6414                                         goto error;
6415                         } else {
6416                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6417                                         goto error;
6418                         }
6419                 }
6420         }
6421
6422         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6423         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6424                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6425                         continue;
6426
6427                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6428                         claim_allocations(i, sd);
6429                         init_sched_groups_power(i, sd);
6430                 }
6431         }
6432
6433         /* Attach the domains */
6434         rcu_read_lock();
6435         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6436                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6437                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6438         }
6439         rcu_read_unlock();
6440
6441         ret = 0;
6442 error:
6443         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6444         return ret;
6445 }
6446
6447 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6448 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6449 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6450                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6451
6452 /*
6453  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6454  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6455  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6456  */
6457 static cpumask_var_t fallback_doms;
6458
6459 /*
6460  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6461  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6462  * or 0 if it stayed the same.
6463  */
6464 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6465 {
6466         return 0;
6467 }
6468
6469 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6470 {
6471         int i;
6472         cpumask_var_t *doms;
6473
6474         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6475         if (!doms)
6476                 return NULL;
6477         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6478                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6479                         free_sched_domains(doms, i);
6480                         return NULL;
6481                 }
6482         }
6483         return doms;
6484 }
6485
6486 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6487 {
6488         unsigned int i;
6489         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6490                 free_cpumask_var(doms[i]);
6491         kfree(doms);
6492 }
6493
6494 /*
6495  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6496  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6497  * exclude other special cases in the future.
6498  */
6499 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6500 {
6501         int err;
6502
6503         arch_update_cpu_topology();
6504         ndoms_cur = 1;
6505         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6506         if (!doms_cur)
6507                 doms_cur = &fallback_doms;
6508         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6509         dattr_cur = NULL;
6510         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6511         register_sched_domain_sysctl();
6512
6513         return err;
6514 }
6515
6516 /*
6517  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6518  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6519  */
6520 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6521 {
6522         int i;
6523
6524         rcu_read_lock();
6525         for_each_cpu(i, cpu_map)
6526                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6527         rcu_read_unlock();
6528 }
6529
6530 /* handle null as "default" */
6531 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6532                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6533 {
6534         struct sched_domain_attr tmp;
6535
6536         /* fast path */
6537         if (!new && !cur)
6538                 return 1;
6539
6540         tmp = SD_ATTR_INIT;
6541         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6542                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6543                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6544 }
6545
6546 /*
6547  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6548  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6549  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6550  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6551  *
6552  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6553  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6554  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6555  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6556  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6557  * it as it is.
6558  *
6559  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6560  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6561  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6562  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6563  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6564  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6565  *
6566  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6567  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6568  * and it will not create the default domain.
6569  *
6570  * Call with hotplug lock held
6571  */
6572 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6573                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6574 {
6575         int i, j, n;
6576         int new_topology;
6577
6578         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6579
6580         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6581         unregister_sched_domain_sysctl();
6582
6583         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6584         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6585
6586         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6587
6588         /* Destroy deleted domains */
6589         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6590                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6591                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6592                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6593                                 goto match1;
6594                 }
6595                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6596                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6597 match1:
6598                 ;
6599         }
6600
6601         if (doms_new == NULL) {
6602                 ndoms_cur = 0;
6603                 doms_new = &fallback_doms;
6604                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6605                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6606         }
6607
6608         /* Build new domains */
6609         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6610                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6611                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6612                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6613                                 goto match2;
6614                 }
6615                 /* no match - add a new doms_new */
6616                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6617 match2:
6618                 ;
6619         }
6620
6621         /* Remember the new sched domains */
6622         if (doms_cur != &fallback_doms)
6623                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6624         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6625         doms_cur = doms_new;
6626         dattr_cur = dattr_new;
6627         ndoms_cur = ndoms_new;
6628
6629         register_sched_domain_sysctl();
6630
6631         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6632 }
6633
6634 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6635 static void reinit_sched_domains(void)
6636 {
6637         get_online_cpus();
6638
6639         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6640         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6641
6642         rebuild_sched_domains();
6643         put_online_cpus();
6644 }
6645
6646 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6647 {
6648         unsigned int level = 0;
6649
6650         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6651                 return -EINVAL;
6652
6653         /*
6654          * level is always be positive so don't check for
6655          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6656          * What happens on 0 or 1 byte write,
6657          * need to check for count as well?
6658          */
6659
6660         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6661                 return -EINVAL;
6662
6663         if (smt)
6664                 sched_smt_power_savings = level;
6665         else
6666                 sched_mc_power_savings = level;
6667
6668         reinit_sched_domains();
6669
6670         return count;
6671 }
6672
6673 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6674 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
6675                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
6676                                            char *page)
6677 {
6678         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6679 }
6680 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
6681                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
6682                                             const char *buf, size_t count)
6683 {
6684         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6685 }
6686 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6687                          sched_mc_power_savings_show,
6688                          sched_mc_power_savings_store);
6689 #endif
6690
6691 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6692 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
6693                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
6694                                             char *page)
6695 {
6696         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6697 }
6698 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
6699                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
6700                                              const char *buf, size_t count)
6701 {
6702         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6703 }
6704 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6705                    sched_smt_power_savings_show,
6706                    sched_smt_power_savings_store);
6707 #endif
6708
6709 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6710 {
6711         int err = 0;
6712
6713 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6714         if (smt_capable())
6715                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6716                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6717 #endif
6718 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6719         if (!err && mc_capable())
6720                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6721                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6722 #endif
6723         return err;
6724 }
6725 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6726
6727 /*
6728  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6729  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6730  * around partition_sched_domains().
6731  */
6732 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6733                              void *hcpu)
6734 {
6735         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6736         case CPU_ONLINE:
6737         case CPU_DOWN_FAILED:
6738                 cpuset_update_active_cpus();
6739                 return NOTIFY_OK;
6740         default:
6741                 return NOTIFY_DONE;
6742         }
6743 }
6744
6745 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6746                                void *hcpu)
6747 {
6748         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6749         case CPU_DOWN_PREPARE:
6750                 cpuset_update_active_cpus();
6751                 return NOTIFY_OK;
6752         default:
6753                 return NOTIFY_DONE;
6754         }
6755 }
6756
6757 void __init sched_init_smp(void)
6758 {
6759         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6760
6761         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6762         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6763
6764         get_online_cpus();
6765         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6766         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6767         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6768         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6769                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6770         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6771         put_online_cpus();
6772
6773         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6774         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6775
6776         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6777         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6778
6779         init_hrtick();
6780
6781         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6782         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6783                 BUG();
6784         sched_init_granularity();
6785         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6786
6787         init_sched_rt_class();
6788 }
6789 #else
6790 void __init sched_init_smp(void)
6791 {
6792         sched_init_granularity();
6793 }
6794 #endif /* CONFIG_SMP */
6795
6796 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6797
6798 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6799 {
6800         return in_lock_functions(addr) ||
6801                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6802                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6803 }
6804
6805 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6806 struct task_group root_task_group;
6807 #endif
6808
6809 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6810
6811 void __init sched_init(void)
6812 {
6813         int i, j;
6814         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6815
6816 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6817         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6818 #endif
6819 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6820         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6821 #endif
6822 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6823         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6824 #endif
6825         if (alloc_size) {
6826                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6827
6828 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6829                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6830                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6831
6832                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6833                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6834
6835 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6836 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6837                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6838                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6839
6840                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6841                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6842
6843 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6844 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6845                 for_each_possible_cpu(i) {
6846                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6847                         ptr += cpumask_size();
6848                 }
6849 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6850         }
6851
6852 #ifdef CONFIG_SMP
6853         init_defrootdomain();
6854 #endif
6855
6856         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6857                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6858
6859 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6860         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6861                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6862 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6863
6864 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6865         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6866         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6867         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6868         autogroup_init(&init_task);
6869
6870 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6871
6872 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6873         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6874         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6875         /* Too early, not expected to fail */
6876         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6877 #endif
6878         for_each_possible_cpu(i) {
6879                 struct rq *rq;
6880
6881                 rq = cpu_rq(i);
6882                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6883                 rq->nr_running = 0;
6884                 rq->calc_load_active = 0;
6885                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6886                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6887                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6888 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6889                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6890                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6891                 /*
6892                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6893                  *
6894                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6895                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6896                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6897                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6898                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6899                  * (se->load.weight).
6900                  *
6901                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6902                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6903                  * then A0's share of the cpu resource is:
6904                  *
6905                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6906                  *
6907                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6908                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6909                  */
6910                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6911                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6912 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6913
6914                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6915 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6916                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6917                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6918 #endif
6919
6920                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6921                         rq->cpu_load[j] = 0;
6922
6923                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6924
6925 #ifdef CONFIG_SMP
6926                 rq->sd = NULL;
6927                 rq->rd = NULL;
6928                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6929                 rq->post_schedule = 0;
6930                 rq->active_balance = 0;
6931                 rq->next_balance = jiffies;
6932                 rq->push_cpu = 0;
6933                 rq->cpu = i;
6934                 rq->online = 0;
6935                 rq->idle_stamp = 0;
6936                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6937                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6938 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6939                 rq->nohz_flags = 0;
6940 #endif
6941 #endif
6942                 init_rq_hrtick(rq);
6943                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6944         }
6945
6946         set_load_weight(&init_task);
6947
6948 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6949         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6950 #endif
6951
6952 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6953         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6954 #endif
6955
6956         /*
6957          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6958          */
6959         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6960         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6961
6962         /*
6963          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6964          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6965          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6966          * when this runqueue becomes "idle".
6967          */
6968         init_idle(current, smp_processor_id());
6969
6970         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6971
6972         /*
6973          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6974          */
6975         current->sched_class = &fair_sched_class;
6976
6977 #ifdef CONFIG_SMP
6978         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6979         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6980         if (cpu_isolated_map == NULL)
6981                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6982 #endif
6983         init_sched_fair_class();
6984
6985         scheduler_running = 1;
6986 }
6987
6988 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6989 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6990 {
6991         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6992
6993         return (nested == preempt_offset);
6994 }
6995
6996 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6997 {
6998         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6999
7000         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7001         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7002             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7003                 return;
7004         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7005                 return;
7006         prev_jiffy = jiffies;
7007
7008         printk(KERN_ERR
7009                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7010                         file, line);
7011         printk(KERN_ERR
7012                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7013                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7014                         current->pid, current->comm);
7015
7016         debug_show_held_locks(current);
7017         if (irqs_disabled())
7018                 print_irqtrace_events(current);
7019         dump_stack();
7020 }
7021 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7022 #endif
7023
7024 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7025 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7026 {
7027         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7028         int old_prio = p->prio;
7029         int on_rq;
7030
7031         on_rq = p->on_rq;
7032         if (on_rq)
7033                 deactivate_task(rq, p, 0);
7034         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7035         if (on_rq) {
7036                 activate_task(rq, p, 0);
7037                 resched_task(rq->curr);
7038         }
7039
7040         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7041 }
7042
7043 void normalize_rt_tasks(void)
7044 {
7045         struct task_struct *g, *p;
7046         unsigned long flags;
7047         struct rq *rq;
7048
7049         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7050         do_each_thread(g, p) {
7051                 /*
7052                  * Only normalize user tasks:
7053                  */
7054                 if (!p->mm)
7055                         continue;
7056
7057                 p->se.exec_start                = 0;
7058 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7059                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7060                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7061                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7062 #endif
7063
7064                 if (!rt_task(p)) {
7065                         /*
7066                          * Renice negative nice level userspace
7067                          * tasks back to 0:
7068                          */
7069                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7070                                 set_user_nice(p, 0);
7071                         continue;
7072                 }
7073
7074                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7075                 rq = __task_rq_lock(p);
7076
7077                 normalize_task(rq, p);
7078
7079                 __task_rq_unlock(rq);
7080                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7081         } while_each_thread(g, p);
7082
7083         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7084 }
7085
7086 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7087
7088 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7089 /*
7090  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7091  *
7092  * They can only be called when the whole system has been
7093  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7094  * activity can take place. Using them for anything else would
7095  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7096  * under any other configuration.
7097  */
7098
7099 /**
7100  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7101  * @cpu: the processor in question.
7102  *
7103  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7104  */
7105 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7106 {
7107         return cpu_curr(cpu);
7108 }
7109
7110 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7111
7112 #ifdef CONFIG_IA64
7113 /**
7114  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7115  * @cpu: the processor in question.
7116  * @p: the task pointer to set.
7117  *
7118  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7119  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7120  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7121  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7122  * and caller must save the original value of the current task (see
7123  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7124  * re-starting the system.
7125  *
7126  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7127  */
7128 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7129 {
7130         cpu_curr(cpu) = p;
7131 }
7132
7133 #endif
7134
7135 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7136 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7137 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7138
7139 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7140 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7141 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7142
7143 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7144 {
7145         free_fair_sched_group(tg);
7146         free_rt_sched_group(tg);
7147         autogroup_free(tg);
7148         kfree(tg);
7149 }
7150
7151 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7152 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7153 {
7154         struct task_group *tg;
7155         unsigned long flags;
7156
7157         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7158         if (!tg)
7159                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7160
7161         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7162                 goto err;
7163
7164         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7165                 goto err;
7166
7167         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7168         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7169
7170         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7171
7172         tg->parent = parent;
7173         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7174         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7175         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7176
7177         return tg;
7178
7179 err:
7180         free_sched_group(tg);
7181         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7182 }
7183
7184 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7185 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7186 {
7187         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7188         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7189 }
7190
7191 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7192 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7193 {
7194         unsigned long flags;
7195         int i;
7196
7197         /* end participation in shares distribution */
7198         for_each_possible_cpu(i)
7199                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7200
7201         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7202         list_del_rcu(&tg->list);
7203         list_del_rcu(&tg->siblings);
7204         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7205
7206         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7207         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7208 }
7209
7210 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7211  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7212  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7213  *      reflect its new group.
7214  */
7215 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7216 {
7217         int on_rq, running;
7218         unsigned long flags;
7219         struct rq *rq;
7220
7221         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7222
7223         running = task_current(rq, tsk);
7224         on_rq = tsk->on_rq;
7225
7226         if (on_rq)
7227                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7228         if (unlikely(running))
7229                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7230
7231 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7232         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7233                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7234         else
7235 #endif
7236                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7237
7238         if (unlikely(running))
7239                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7240         if (on_rq)
7241                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7242
7243         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7244 }
7245 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7246
7247 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7248 #endif
7249
7250 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7251 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7252 {
7253         if (runtime == RUNTIME_INF)
7254                 return 1ULL << 20;
7255
7256         return div64_u64(runtime << 20, period);
7257 }
7258 #endif
7259
7260 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7261 /*
7262  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7263  */
7264 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7265
7266 /* Must be called with tasklist_lock held */
7267 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7268 {
7269         struct task_struct *g, *p;
7270
7271         do_each_thread(g, p) {
7272                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7273                         return 1;
7274         } while_each_thread(g, p);
7275
7276         return 0;
7277 }
7278
7279 struct rt_schedulable_data {
7280         struct task_group *tg;
7281         u64 rt_period;
7282         u64 rt_runtime;
7283 };
7284
7285 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7286 {
7287         struct rt_schedulable_data *d = data;
7288         struct task_group *child;
7289         unsigned long total, sum = 0;
7290         u64 period, runtime;
7291
7292         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7293         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7294
7295         if (tg == d->tg) {
7296                 period = d->rt_period;
7297                 runtime = d->rt_runtime;
7298         }
7299
7300         /*
7301          * Cannot have more runtime than the period.
7302          */
7303         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7304                 return -EINVAL;
7305
7306         /*
7307          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7308          */
7309         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7310                 return -EBUSY;
7311
7312         total = to_ratio(period, runtime);
7313
7314         /*
7315          * Nobody can have more than the global setting allows.
7316          */
7317         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7318                 return -EINVAL;
7319
7320         /*
7321          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7322          */
7323         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7324                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7325                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7326
7327                 if (child == d->tg) {
7328                         period = d->rt_period;
7329                         runtime = d->rt_runtime;
7330                 }
7331
7332                 sum += to_ratio(period, runtime);
7333         }
7334
7335         if (sum > total)
7336                 return -EINVAL;
7337
7338         return 0;
7339 }
7340
7341 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7342 {
7343         int ret;
7344
7345         struct rt_schedulable_data data = {
7346                 .tg = tg,
7347                 .rt_period = period,
7348                 .rt_runtime = runtime,
7349         };
7350
7351         rcu_read_lock();
7352         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7353         rcu_read_unlock();
7354
7355         return ret;
7356 }
7357
7358 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7359                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7360 {
7361         int i, err = 0;
7362
7363         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7364         read_lock(&tasklist_lock);
7365         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7366         if (err)
7367                 goto unlock;
7368
7369         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7370         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7371         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7372
7373         for_each_possible_cpu(i) {
7374                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7375
7376                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7377                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7378                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7379         }
7380         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7381 unlock:
7382         read_unlock(&tasklist_lock);
7383         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7384
7385         return err;
7386 }
7387
7388 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7389 {
7390         u64 rt_runtime, rt_period;
7391
7392         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7393         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7394         if (rt_runtime_us < 0)
7395                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7396
7397         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7398 }
7399
7400 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7401 {
7402         u64 rt_runtime_us;
7403
7404         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7405                 return -1;
7406
7407         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7408         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7409         return rt_runtime_us;
7410 }
7411
7412 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7413 {
7414         u64 rt_runtime, rt_period;
7415
7416         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7417         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7418
7419         if (rt_period == 0)
7420                 return -EINVAL;
7421
7422         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7423 }
7424
7425 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7426 {
7427         u64 rt_period_us;
7428
7429         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7430         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7431         return rt_period_us;
7432 }
7433
7434 static int sched_rt_global_constraints(void)
7435 {
7436         u64 runtime, period;
7437         int ret = 0;
7438
7439         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7440                 return -EINVAL;
7441
7442         runtime = global_rt_runtime();
7443         period = global_rt_period();
7444
7445         /*
7446          * Sanity check on the sysctl variables.
7447          */
7448         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7449                 return -EINVAL;
7450
7451         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7452         read_lock(&tasklist_lock);
7453         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7454         read_unlock(&tasklist_lock);
7455         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7456
7457         return ret;
7458 }
7459
7460 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7461 {
7462         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7463         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7464                 return 0;
7465
7466         return 1;
7467 }
7468
7469 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7470 static int sched_rt_global_constraints(void)
7471 {
7472         unsigned long flags;
7473         int i;
7474
7475         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7476                 return -EINVAL;
7477
7478         /*
7479          * There's always some RT tasks in the root group
7480          * -- migration, kstopmachine etc..
7481          */
7482         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7483                 return -EBUSY;
7484
7485         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7486         for_each_possible_cpu(i) {
7487                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7488
7489                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7490                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7491                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7492         }
7493         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7494
7495         return 0;
7496 }
7497 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7498
7499 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7500                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7501                 loff_t *ppos)
7502 {
7503         int ret;
7504         int old_period, old_runtime;
7505         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7506
7507         mutex_lock(&mutex);
7508         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7509         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7510
7511         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7512
7513         if (!ret && write) {
7514                 ret = sched_rt_global_constraints();
7515                 if (ret) {
7516                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7517                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7518                 } else {
7519                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7520                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7521                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7522                 }
7523         }
7524         mutex_unlock(&mutex);
7525
7526         return ret;
7527 }
7528
7529 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7530
7531 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7532 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7533 {
7534         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7535                             struct task_group, css);
7536 }
7537
7538 static struct cgroup_subsys_state *
7539 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7540 {
7541         struct task_group *tg, *parent;
7542
7543         if (!cgrp->parent) {
7544                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7545                 return &root_task_group.css;
7546         }
7547
7548         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7549         tg = sched_create_group(parent);
7550         if (IS_ERR(tg))
7551                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7552
7553         return &tg->css;
7554 }
7555
7556 static void
7557 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7558 {
7559         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7560
7561         sched_destroy_group(tg);
7562 }
7563
7564 static int
7565 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
7566 {
7567 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7568         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
7569                 return -EINVAL;
7570 #else
7571         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7572         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
7573                 return -EINVAL;
7574 #endif
7575         return 0;
7576 }
7577
7578 static void
7579 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
7580 {
7581         sched_move_task(tsk);
7582 }
7583
7584 static void
7585 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7586                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
7587 {
7588         /*
7589          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7590          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7591          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7592          */
7593         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7594                 return;
7595
7596         sched_move_task(task);
7597 }
7598
7599 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7600 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7601                                 u64 shareval)
7602 {
7603         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7604 }
7605
7606 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7607 {
7608         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7609
7610         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7611 }
7612
7613 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7614 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7615
7616 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7617 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7618
7619 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7620
7621 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7622 {
7623         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7624         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7625
7626         if (tg == &root_task_group)
7627                 return -EINVAL;
7628
7629         /*
7630          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7631          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7632          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7633          */
7634         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7635                 return -EINVAL;
7636
7637         /*
7638          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7639          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7640          * feasibility.
7641          */
7642         if (period > max_cfs_quota_period)
7643                 return -EINVAL;
7644
7645         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7646         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7647         if (ret)
7648                 goto out_unlock;
7649
7650         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7651         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7652         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7653         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7654         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7655         cfs_b->quota = quota;
7656
7657         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7658         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7659         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7660                 /* force a reprogram */
7661                 cfs_b->timer_active = 0;
7662                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7663         }
7664         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7665
7666         for_each_possible_cpu(i) {
7667                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7668                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7669
7670                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7671                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7672                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7673
7674                 if (cfs_rq->throttled)
7675                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7676                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7677         }
7678 out_unlock:
7679         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7680
7681         return ret;
7682 }
7683
7684 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7685 {
7686         u64 quota, period;
7687
7688         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7689         if (cfs_quota_us < 0)
7690                 quota = RUNTIME_INF;
7691         else
7692                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7693
7694         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7695 }
7696
7697 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7698 {
7699         u64 quota_us;
7700
7701         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7702                 return -1;
7703
7704         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7705         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7706
7707         return quota_us;
7708 }
7709
7710 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7711 {
7712         u64 quota, period;
7713
7714         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7715         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7716
7717         if (period <= 0)
7718                 return -EINVAL;
7719
7720         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7721 }
7722
7723 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7724 {
7725         u64 cfs_period_us;
7726
7727         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7728         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7729
7730         return cfs_period_us;
7731 }
7732
7733 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7734 {
7735         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7736 }
7737
7738 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7739                                 s64 cfs_quota_us)
7740 {
7741         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7742 }
7743
7744 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7745 {
7746         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7747 }
7748
7749 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7750                                 u64 cfs_period_us)
7751 {
7752         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7753 }
7754
7755 struct cfs_schedulable_data {
7756         struct task_group *tg;
7757         u64 period, quota;
7758 };
7759
7760 /*
7761  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7762  * note: units are usecs
7763  */
7764 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7765                                struct cfs_schedulable_data *d)
7766 {
7767         u64 quota, period;
7768
7769         if (tg == d->tg) {
7770                 period = d->period;
7771                 quota = d->quota;
7772         } else {
7773                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7774                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7775         }
7776
7777         /* note: these should typically be equivalent */
7778         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7779                 return RUNTIME_INF;
7780
7781         return to_ratio(period, quota);
7782 }
7783
7784 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7785 {
7786         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7787         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7788         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7789
7790         if (!tg->parent) {
7791                 quota = RUNTIME_INF;
7792         } else {
7793                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7794
7795                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7796                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7797
7798                 /*
7799                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7800                  * limit is set
7801                  */
7802                 if (quota == RUNTIME_INF)
7803                         quota = parent_quota;
7804                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7805                         return -EINVAL;
7806         }
7807         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7808
7809         return 0;
7810 }
7811
7812 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7813 {
7814         int ret;
7815         struct cfs_schedulable_data data = {
7816                 .tg = tg,
7817                 .period = period,
7818                 .quota = quota,
7819         };
7820
7821         if (quota != RUNTIME_INF) {
7822                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7823                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7824         }
7825
7826         rcu_read_lock();
7827         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7828         rcu_read_unlock();
7829
7830         return ret;
7831 }
7832
7833 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7834                 struct cgroup_map_cb *cb)
7835 {
7836         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7837         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7838
7839         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7840         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7841         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7842
7843         return 0;
7844 }
7845 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7846 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7847
7848 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7849 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7850                                 s64 val)
7851 {
7852         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7853 }
7854
7855 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7856 {
7857         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7858 }
7859
7860 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7861                 u64 rt_period_us)
7862 {
7863         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7864 }
7865
7866 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7867 {
7868         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7869 }
7870 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7871
7872 static struct cftype cpu_files[] = {
7873 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7874         {
7875                 .name = "shares",
7876                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7877                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7878         },
7879 #endif
7880 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7881         {
7882                 .name = "cfs_quota_us",
7883                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7884                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7885         },
7886         {
7887                 .name = "cfs_period_us",
7888                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7889                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7890         },
7891         {
7892                 .name = "stat",
7893                 .read_map = cpu_stats_show,
7894         },
7895 #endif
7896 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7897         {
7898                 .name = "rt_runtime_us",
7899                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7900                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7901         },
7902         {
7903                 .name = "rt_period_us",
7904                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7905                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7906         },
7907 #endif
7908 };
7909
7910 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7911 {
7912         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7913 }
7914
7915 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7916         .name           = "cpu",
7917         .create         = cpu_cgroup_create,
7918         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7919         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
7920         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
7921         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7922         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7923         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7924         .early_init     = 1,
7925 };
7926
7927 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7928
7929 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7930
7931 /*
7932  * CPU accounting code for task groups.
7933  *
7934  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7935  * (balbir@in.ibm.com).
7936  */
7937
7938 /* create a new cpu accounting group */
7939 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
7940         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7941 {
7942         struct cpuacct *ca;
7943
7944         if (!cgrp->parent)
7945                 return &root_cpuacct.css;
7946
7947         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7948         if (!ca)
7949                 goto out;
7950
7951         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7952         if (!ca->cpuusage)
7953                 goto out_free_ca;
7954
7955         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7956         if (!ca->cpustat)
7957                 goto out_free_cpuusage;
7958
7959         return &ca->css;
7960
7961 out_free_cpuusage:
7962         free_percpu(ca->cpuusage);
7963 out_free_ca:
7964         kfree(ca);
7965 out:
7966         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7967 }
7968
7969 /* destroy an existing cpu accounting group */
7970 static void
7971 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7972 {
7973         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7974
7975         free_percpu(ca->cpustat);
7976         free_percpu(ca->cpuusage);
7977         kfree(ca);
7978 }
7979
7980 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
7981 {
7982         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7983         u64 data;
7984
7985 #ifndef CONFIG_64BIT
7986         /*
7987          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
7988          */
7989         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7990         data = *cpuusage;
7991         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7992 #else
7993         data = *cpuusage;
7994 #endif
7995
7996         return data;
7997 }
7998
7999 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8000 {
8001         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8002
8003 #ifndef CONFIG_64BIT
8004         /*
8005          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8006          */
8007         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8008         *cpuusage = val;
8009         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8010 #else
8011         *cpuusage = val;
8012 #endif
8013 }
8014
8015 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8016 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8017 {
8018         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8019         u64 totalcpuusage = 0;
8020         int i;
8021
8022         for_each_present_cpu(i)
8023                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8024
8025         return totalcpuusage;
8026 }
8027
8028 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8029                                                                 u64 reset)
8030 {
8031         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8032         int err = 0;
8033         int i;
8034
8035         if (reset) {
8036                 err = -EINVAL;
8037                 goto out;
8038         }
8039
8040         for_each_present_cpu(i)
8041                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8042
8043 out:
8044         return err;
8045 }
8046
8047 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8048                                    struct seq_file *m)
8049 {
8050         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8051         u64 percpu;
8052         int i;
8053
8054         for_each_present_cpu(i) {
8055                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8056                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8057         }
8058         seq_printf(m, "\n");
8059         return 0;
8060 }
8061
8062 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8063         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8064         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8065 };
8066
8067 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8068                               struct cgroup_map_cb *cb)
8069 {
8070         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8071         int cpu;
8072         s64 val = 0;
8073
8074         for_each_online_cpu(cpu) {
8075                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8076                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8077                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8078         }
8079         val = cputime64_to_clock_t(val);
8080         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8081
8082         val = 0;
8083         for_each_online_cpu(cpu) {
8084                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8085                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8086                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8087                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8088         }
8089
8090         val = cputime64_to_clock_t(val);
8091         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8092
8093         return 0;
8094 }
8095
8096 static struct cftype files[] = {
8097         {
8098                 .name = "usage",
8099                 .read_u64 = cpuusage_read,
8100                 .write_u64 = cpuusage_write,
8101         },
8102         {
8103                 .name = "usage_percpu",
8104                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8105         },
8106         {
8107                 .name = "stat",
8108                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8109         },
8110 };
8111
8112 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8113 {
8114         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8115 }
8116
8117 /*
8118  * charge this task's execution time to its accounting group.
8119  *
8120  * called with rq->lock held.
8121  */
8122 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8123 {
8124         struct cpuacct *ca;
8125         int cpu;
8126
8127         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8128                 return;
8129
8130         cpu = task_cpu(tsk);
8131
8132         rcu_read_lock();
8133
8134         ca = task_ca(tsk);
8135
8136         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8137                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8138                 *cpuusage += cputime;
8139         }
8140
8141         rcu_read_unlock();
8142 }
8143
8144 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8145         .name = "cpuacct",
8146         .create = cpuacct_create,
8147         .destroy = cpuacct_destroy,
8148         .populate = cpuacct_populate,
8149         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8150 };
8151 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */