sched: Cleanup cpu_active madness
[linux-flexiantxendom0-3.2.10.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
79 #include <asm/paravirt.h>
80 #endif
81
82 #include "sched.h"
83 #include "../workqueue_sched.h"
84
85 #define CREATE_TRACE_POINTS
86 #include <trace/events/sched.h>
87
88 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
89 {
90         unsigned long delta;
91         ktime_t soft, hard, now;
92
93         for (;;) {
94                 if (hrtimer_active(period_timer))
95                         break;
96
97                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
98                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
99
100                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
101                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
102                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
103                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
104                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
105         }
106 }
107
108 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
109 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
110
111 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
112
113 void update_rq_clock(struct rq *rq)
114 {
115         s64 delta;
116
117         if (rq->skip_clock_update > 0)
118                 return;
119
120         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
121         rq->clock += delta;
122         update_rq_clock_task(rq, delta);
123 }
124
125 /*
126  * Debugging: various feature bits
127  */
128
129 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
130         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
131
132 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
133 #include "features.h"
134         0;
135
136 #undef SCHED_FEAT
137
138 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
139 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
140         #name ,
141
142 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
143 #include "features.h"
144         NULL
145 };
146
147 #undef SCHED_FEAT
148
149 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
150 {
151         int i;
152
153         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
154                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
155                         seq_puts(m, "NO_");
156                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
157         }
158         seq_puts(m, "\n");
159
160         return 0;
161 }
162
163 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
164
165 #define jump_label_key__true  jump_label_key_enabled
166 #define jump_label_key__false jump_label_key_disabled
167
168 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
169         jump_label_key__##enabled ,
170
171 struct jump_label_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
172 #include "features.h"
173 };
174
175 #undef SCHED_FEAT
176
177 static void sched_feat_disable(int i)
178 {
179         if (jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
180                 jump_label_dec(&sched_feat_keys[i]);
181 }
182
183 static void sched_feat_enable(int i)
184 {
185         if (!jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
186                 jump_label_inc(&sched_feat_keys[i]);
187 }
188 #else
189 static void sched_feat_disable(int i) { };
190 static void sched_feat_enable(int i) { };
191 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
192
193 static ssize_t
194 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
195                 size_t cnt, loff_t *ppos)
196 {
197         char buf[64];
198         char *cmp;
199         int neg = 0;
200         int i;
201
202         if (cnt > 63)
203                 cnt = 63;
204
205         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
206                 return -EFAULT;
207
208         buf[cnt] = 0;
209         cmp = strstrip(buf);
210
211         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
212                 neg = 1;
213                 cmp += 3;
214         }
215
216         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
217                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
218                         if (neg) {
219                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
220                                 sched_feat_disable(i);
221                         } else {
222                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
223                                 sched_feat_enable(i);
224                         }
225                         break;
226                 }
227         }
228
229         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
230                 return -EINVAL;
231
232         *ppos += cnt;
233
234         return cnt;
235 }
236
237 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
238 {
239         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
240 }
241
242 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
243         .open           = sched_feat_open,
244         .write          = sched_feat_write,
245         .read           = seq_read,
246         .llseek         = seq_lseek,
247         .release        = single_release,
248 };
249
250 static __init int sched_init_debug(void)
251 {
252         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
253                         &sched_feat_fops);
254
255         return 0;
256 }
257 late_initcall(sched_init_debug);
258 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
259
260 /*
261  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
262  * Limited because this is done with IRQs disabled.
263  */
264 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
265
266 /*
267  * period over which we average the RT time consumption, measured
268  * in ms.
269  *
270  * default: 1s
271  */
272 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
273
274 /*
275  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
276  * default: 1s
277  */
278 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
279
280 __read_mostly int scheduler_running;
281
282 /*
283  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
284  * default: 0.95s
285  */
286 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
287
288
289
290 /*
291  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
292  */
293 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
299
300         for (;;) {
301                 rq = task_rq(p);
302                 raw_spin_lock(&rq->lock);
303                 if (likely(rq == task_rq(p)))
304                         return rq;
305                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
306         }
307 }
308
309 /*
310  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
311  */
312 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
313         __acquires(p->pi_lock)
314         __acquires(rq->lock)
315 {
316         struct rq *rq;
317
318         for (;;) {
319                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
320                 rq = task_rq(p);
321                 raw_spin_lock(&rq->lock);
322                 if (likely(rq == task_rq(p)))
323                         return rq;
324                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
325                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
326         }
327 }
328
329 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
330         __releases(rq->lock)
331 {
332         raw_spin_unlock(&rq->lock);
333 }
334
335 static inline void
336 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
337         __releases(rq->lock)
338         __releases(p->pi_lock)
339 {
340         raw_spin_unlock(&rq->lock);
341         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
342 }
343
344 /*
345  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
346  */
347 static struct rq *this_rq_lock(void)
348         __acquires(rq->lock)
349 {
350         struct rq *rq;
351
352         local_irq_disable();
353         rq = this_rq();
354         raw_spin_lock(&rq->lock);
355
356         return rq;
357 }
358
359 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
360 /*
361  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
362  *
363  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
364  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
365  * reschedule event.
366  *
367  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
368  * rq->lock.
369  */
370
371 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
372 {
373         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
374                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
375 }
376
377 /*
378  * High-resolution timer tick.
379  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
380  */
381 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
382 {
383         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
384
385         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
386
387         raw_spin_lock(&rq->lock);
388         update_rq_clock(rq);
389         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
390         raw_spin_unlock(&rq->lock);
391
392         return HRTIMER_NORESTART;
393 }
394
395 #ifdef CONFIG_SMP
396 /*
397  * called from hardirq (IPI) context
398  */
399 static void __hrtick_start(void *arg)
400 {
401         struct rq *rq = arg;
402
403         raw_spin_lock(&rq->lock);
404         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
405         rq->hrtick_csd_pending = 0;
406         raw_spin_unlock(&rq->lock);
407 }
408
409 /*
410  * Called to set the hrtick timer state.
411  *
412  * called with rq->lock held and irqs disabled
413  */
414 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
415 {
416         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
417         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
418
419         hrtimer_set_expires(timer, time);
420
421         if (rq == this_rq()) {
422                 hrtimer_restart(timer);
423         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
424                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
425                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
426         }
427 }
428
429 static int
430 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
431 {
432         int cpu = (int)(long)hcpu;
433
434         switch (action) {
435         case CPU_UP_CANCELED:
436         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
437         case CPU_DOWN_PREPARE:
438         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
439         case CPU_DEAD:
440         case CPU_DEAD_FROZEN:
441                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
442                 return NOTIFY_OK;
443         }
444
445         return NOTIFY_DONE;
446 }
447
448 static __init void init_hrtick(void)
449 {
450         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
451 }
452 #else
453 /*
454  * Called to set the hrtick timer state.
455  *
456  * called with rq->lock held and irqs disabled
457  */
458 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
459 {
460         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
461                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
462 }
463
464 static inline void init_hrtick(void)
465 {
466 }
467 #endif /* CONFIG_SMP */
468
469 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
470 {
471 #ifdef CONFIG_SMP
472         rq->hrtick_csd_pending = 0;
473
474         rq->hrtick_csd.flags = 0;
475         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
476         rq->hrtick_csd.info = rq;
477 #endif
478
479         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
480         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
481 }
482 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
483 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
484 {
485 }
486
487 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
488 {
489 }
490
491 static inline void init_hrtick(void)
492 {
493 }
494 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
495
496 /*
497  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
498  *
499  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
500  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
501  * the target CPU.
502  */
503 #ifdef CONFIG_SMP
504
505 #ifndef tsk_is_polling
506 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
507 #endif
508
509 void resched_task(struct task_struct *p)
510 {
511         int cpu;
512
513         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
514
515         if (test_tsk_need_resched(p))
516                 return;
517
518         set_tsk_need_resched(p);
519
520         cpu = task_cpu(p);
521         if (cpu == smp_processor_id())
522                 return;
523
524         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
525         smp_mb();
526         if (!tsk_is_polling(p))
527                 smp_send_reschedule(cpu);
528 }
529
530 void resched_cpu(int cpu)
531 {
532         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
533         unsigned long flags;
534
535         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
536                 return;
537         resched_task(cpu_curr(cpu));
538         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
539 }
540
541 #ifdef CONFIG_NO_HZ
542 /*
543  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
544  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
545  *
546  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
547  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
548  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
549  */
550 int get_nohz_timer_target(void)
551 {
552         int cpu = smp_processor_id();
553         int i;
554         struct sched_domain *sd;
555
556         rcu_read_lock();
557         for_each_domain(cpu, sd) {
558                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
559                         if (!idle_cpu(i)) {
560                                 cpu = i;
561                                 goto unlock;
562                         }
563                 }
564         }
565 unlock:
566         rcu_read_unlock();
567         return cpu;
568 }
569 /*
570  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
571  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
572  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
573  * idle system the next event might even be infinite time into the
574  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
575  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
576  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
577  * wheel for the next timer event.
578  */
579 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
580 {
581         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
582
583         if (cpu == smp_processor_id())
584                 return;
585
586         /*
587          * This is safe, as this function is called with the timer
588          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
589          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
590          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
591          * timer into account automatically.
592          */
593         if (rq->curr != rq->idle)
594                 return;
595
596         /*
597          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
598          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
599          * idle task through an additional NOOP schedule()
600          */
601         set_tsk_need_resched(rq->idle);
602
603         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
604         smp_mb();
605         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
606                 smp_send_reschedule(cpu);
607 }
608
609 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
610 {
611         int cpu = smp_processor_id();
612         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
613 }
614
615 #else /* CONFIG_NO_HZ */
616
617 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
618 {
619         return false;
620 }
621
622 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
623
624 void sched_avg_update(struct rq *rq)
625 {
626         s64 period = sched_avg_period();
627
628         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
629                 /*
630                  * Inline assembly required to prevent the compiler
631                  * optimising this loop into a divmod call.
632                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
633                  */
634                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
635                 rq->age_stamp += period;
636                 rq->rt_avg /= 2;
637         }
638 }
639
640 #else /* !CONFIG_SMP */
641 void resched_task(struct task_struct *p)
642 {
643         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
644         set_tsk_need_resched(p);
645 }
646 #endif /* CONFIG_SMP */
647
648 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
649                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
650 /*
651  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
652  * node and @up when leaving it for the final time.
653  *
654  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
655  */
656 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
657                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
658 {
659         struct task_group *parent, *child;
660         int ret;
661
662         parent = from;
663
664 down:
665         ret = (*down)(parent, data);
666         if (ret)
667                 goto out;
668         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
669                 parent = child;
670                 goto down;
671
672 up:
673                 continue;
674         }
675         ret = (*up)(parent, data);
676         if (ret || parent == from)
677                 goto out;
678
679         child = parent;
680         parent = parent->parent;
681         if (parent)
682                 goto up;
683 out:
684         return ret;
685 }
686
687 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
688 {
689         return 0;
690 }
691 #endif
692
693 void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
694
695 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
696 {
697         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
698         struct load_weight *load = &p->se.load;
699
700         /*
701          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
702          */
703         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
704                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
705                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
706                 return;
707         }
708
709         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
710         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
711 }
712
713 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
714 {
715         update_rq_clock(rq);
716         sched_info_queued(p);
717         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
718 }
719
720 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         update_rq_clock(rq);
723         sched_info_dequeued(p);
724         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
725 }
726
727 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
728 {
729         if (task_contributes_to_load(p))
730                 rq->nr_uninterruptible--;
731
732         enqueue_task(rq, p, flags);
733 }
734
735 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
736 {
737         if (task_contributes_to_load(p))
738                 rq->nr_uninterruptible++;
739
740         dequeue_task(rq, p, flags);
741 }
742
743 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
744
745 /*
746  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
747  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
748  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
749  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
750  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
751  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
752  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
753  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
754  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
755  */
756 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
757 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
758
759 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
760 static int sched_clock_irqtime;
761
762 void enable_sched_clock_irqtime(void)
763 {
764         sched_clock_irqtime = 1;
765 }
766
767 void disable_sched_clock_irqtime(void)
768 {
769         sched_clock_irqtime = 0;
770 }
771
772 #ifndef CONFIG_64BIT
773 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
774
775 static inline void irq_time_write_begin(void)
776 {
777         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
778         smp_wmb();
779 }
780
781 static inline void irq_time_write_end(void)
782 {
783         smp_wmb();
784         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
785 }
786
787 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
788 {
789         u64 irq_time;
790         unsigned seq;
791
792         do {
793                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
794                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
795                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
796         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
797
798         return irq_time;
799 }
800 #else /* CONFIG_64BIT */
801 static inline void irq_time_write_begin(void)
802 {
803 }
804
805 static inline void irq_time_write_end(void)
806 {
807 }
808
809 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
810 {
811         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
812 }
813 #endif /* CONFIG_64BIT */
814
815 /*
816  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
817  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
818  */
819 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
820 {
821         unsigned long flags;
822         s64 delta;
823         int cpu;
824
825         if (!sched_clock_irqtime)
826                 return;
827
828         local_irq_save(flags);
829
830         cpu = smp_processor_id();
831         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
832         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
833
834         irq_time_write_begin();
835         /*
836          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
837          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
838          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
839          * that do not consume any time, but still wants to run.
840          */
841         if (hardirq_count())
842                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
843         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
844                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
845
846         irq_time_write_end();
847         local_irq_restore(flags);
848 }
849 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
850
851 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
852
853 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
854 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
855 {
856         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
857                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
858
859         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
860 }
861 #endif
862
863 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
864 {
865 /*
866  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
867  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
868  */
869 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
870         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
871 #endif
872 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
873         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
874
875         /*
876          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
877          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
878          * {soft,}irq region.
879          *
880          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
881          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
882          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
883          * monotonic.
884          *
885          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
886          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
887          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
888          * atomic ops.
889          */
890         if (irq_delta > delta)
891                 irq_delta = delta;
892
893         rq->prev_irq_time += irq_delta;
894         delta -= irq_delta;
895 #endif
896 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
897         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
898                 u64 st;
899
900                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
901                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
902
903                 if (unlikely(steal > delta))
904                         steal = delta;
905
906                 st = steal_ticks(steal);
907                 steal = st * TICK_NSEC;
908
909                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
910
911                 delta -= steal;
912         }
913 #endif
914
915         rq->clock_task += delta;
916
917 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
918         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
919                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
920 #endif
921 }
922
923 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
924 static int irqtime_account_hi_update(void)
925 {
926         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
927         unsigned long flags;
928         u64 latest_ns;
929         int ret = 0;
930
931         local_irq_save(flags);
932         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
933         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
934                 ret = 1;
935         local_irq_restore(flags);
936         return ret;
937 }
938
939 static int irqtime_account_si_update(void)
940 {
941         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
942         unsigned long flags;
943         u64 latest_ns;
944         int ret = 0;
945
946         local_irq_save(flags);
947         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
948         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
949                 ret = 1;
950         local_irq_restore(flags);
951         return ret;
952 }
953
954 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
955
956 #define sched_clock_irqtime     (0)
957
958 #endif
959
960 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
961 {
962         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
963         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
964
965         if (stop) {
966                 /*
967                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
968                  * userspace knows about and won't get confused about.
969                  *
970                  * Also, it will make PI more or less work without too
971                  * much confusion -- but then, stop work should not
972                  * rely on PI working anyway.
973                  */
974                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
975
976                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
977         }
978
979         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
980
981         if (old_stop) {
982                 /*
983                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
984                  * it can die in pieces.
985                  */
986                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
987         }
988 }
989
990 /*
991  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
992  */
993 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
994 {
995         return p->static_prio;
996 }
997
998 /*
999  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1000  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1001  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1002  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1003  * estimator recalculates.
1004  */
1005 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1006 {
1007         int prio;
1008
1009         if (task_has_rt_policy(p))
1010                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1011         else
1012                 prio = __normal_prio(p);
1013         return prio;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1018  * taken into account by the scheduler. This value might
1019  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1020  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1021  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1022  */
1023 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1024 {
1025         p->normal_prio = normal_prio(p);
1026         /*
1027          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1028          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1029          * to the normal priority:
1030          */
1031         if (!rt_prio(p->prio))
1032                 return p->normal_prio;
1033         return p->prio;
1034 }
1035
1036 /**
1037  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1038  * @p: the task in question.
1039  */
1040 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1041 {
1042         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1043 }
1044
1045 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1046                                        const struct sched_class *prev_class,
1047                                        int oldprio)
1048 {
1049         if (prev_class != p->sched_class) {
1050                 if (prev_class->switched_from)
1051                         prev_class->switched_from(rq, p);
1052                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1053         } else if (oldprio != p->prio)
1054                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1055 }
1056
1057 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1058 {
1059         const struct sched_class *class;
1060
1061         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1062                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1063         } else {
1064                 for_each_class(class) {
1065                         if (class == rq->curr->sched_class)
1066                                 break;
1067                         if (class == p->sched_class) {
1068                                 resched_task(rq->curr);
1069                                 break;
1070                         }
1071                 }
1072         }
1073
1074         /*
1075          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1076          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1077          */
1078         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1079                 rq->skip_clock_update = 1;
1080 }
1081
1082 #ifdef CONFIG_SMP
1083 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1084 {
1085 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1086         /*
1087          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1088          * ttwu() will sort out the placement.
1089          */
1090         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1091                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1092
1093 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1094         /*
1095          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1096          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1097          *
1098          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1099          * see set_task_rq().
1100          *
1101          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1102          * task_rq_lock().
1103          */
1104         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1105                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1106 #endif
1107 #endif
1108
1109         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1110
1111         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1112                 p->se.nr_migrations++;
1113                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1114         }
1115
1116         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1117 }
1118
1119 struct migration_arg {
1120         struct task_struct *task;
1121         int dest_cpu;
1122 };
1123
1124 static int migration_cpu_stop(void *data);
1125
1126 /*
1127  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1128  *
1129  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1130  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1131  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1132  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1133  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1134  * @p has remained unscheduled the whole time.
1135  *
1136  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1137  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1138  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1139  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1140  * waiting to become inactive.
1141  */
1142 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1143 {
1144         unsigned long flags;
1145         int running, on_rq;
1146         unsigned long ncsw;
1147         struct rq *rq;
1148
1149         for (;;) {
1150                 /*
1151                  * We do the initial early heuristics without holding
1152                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1153                  * the runqueue lock when things look like they will
1154                  * work out!
1155                  */
1156                 rq = task_rq(p);
1157
1158                 /*
1159                  * If the task is actively running on another CPU
1160                  * still, just relax and busy-wait without holding
1161                  * any locks.
1162                  *
1163                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1164                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1165                  * But we don't care, since "task_running()" will
1166                  * return false if the runqueue has changed and p
1167                  * is actually now running somewhere else!
1168                  */
1169                 while (task_running(rq, p)) {
1170                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1171                                 return 0;
1172                         cpu_relax();
1173                 }
1174
1175                 /*
1176                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1177                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1178                  * just go back and repeat.
1179                  */
1180                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1181                 trace_sched_wait_task(p);
1182                 running = task_running(rq, p);
1183                 on_rq = p->on_rq;
1184                 ncsw = 0;
1185                 if (!match_state || p->state == match_state)
1186                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1187                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1188
1189                 /*
1190                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1191                  */
1192                 if (unlikely(!ncsw))
1193                         break;
1194
1195                 /*
1196                  * Was it really running after all now that we
1197                  * checked with the proper locks actually held?
1198                  *
1199                  * Oops. Go back and try again..
1200                  */
1201                 if (unlikely(running)) {
1202                         cpu_relax();
1203                         continue;
1204                 }
1205
1206                 /*
1207                  * It's not enough that it's not actively running,
1208                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1209                  * preempted!
1210                  *
1211                  * So if it was still runnable (but just not actively
1212                  * running right now), it's preempted, and we should
1213                  * yield - it could be a while.
1214                  */
1215                 if (unlikely(on_rq)) {
1216                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1217
1218                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1219                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1220                         continue;
1221                 }
1222
1223                 /*
1224                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1225                  * runnable, which means that it will never become
1226                  * running in the future either. We're all done!
1227                  */
1228                 break;
1229         }
1230
1231         return ncsw;
1232 }
1233
1234 /***
1235  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1236  * @p: the to-be-kicked thread
1237  *
1238  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1239  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1240  *
1241  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1242  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1243  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1244  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1245  * achieved as well.
1246  */
1247 void kick_process(struct task_struct *p)
1248 {
1249         int cpu;
1250
1251         preempt_disable();
1252         cpu = task_cpu(p);
1253         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1254                 smp_send_reschedule(cpu);
1255         preempt_enable();
1256 }
1257 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1258 #endif /* CONFIG_SMP */
1259
1260 #ifdef CONFIG_SMP
1261 /*
1262  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1263  */
1264 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1265 {
1266         int dest_cpu;
1267         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1268
1269         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1270         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
1271                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1272                         return dest_cpu;
1273
1274         /* Any allowed, online CPU? */
1275         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
1276         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
1277                 return dest_cpu;
1278
1279         /* No more Mr. Nice Guy. */
1280         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1281         /*
1282          * Don't tell them about moving exiting tasks or
1283          * kernel threads (both mm NULL), since they never
1284          * leave kernel.
1285          */
1286         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1287                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1288                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1289         }
1290
1291         return dest_cpu;
1292 }
1293
1294 /*
1295  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1296  */
1297 static inline
1298 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1299 {
1300         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1301
1302         /*
1303          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1304          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1305          * cpu.
1306          *
1307          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1308          *
1309          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1310          *   not worry about this generic constraint ]
1311          */
1312         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1313                      !cpu_online(cpu)))
1314                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1315
1316         return cpu;
1317 }
1318
1319 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1320 {
1321         s64 diff = sample - *avg;
1322         *avg += diff >> 3;
1323 }
1324 #endif
1325
1326 static void
1327 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1328 {
1329 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1330         struct rq *rq = this_rq();
1331
1332 #ifdef CONFIG_SMP
1333         int this_cpu = smp_processor_id();
1334
1335         if (cpu == this_cpu) {
1336                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1337                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1338         } else {
1339                 struct sched_domain *sd;
1340
1341                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1342                 rcu_read_lock();
1343                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1344                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1345                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1346                                 break;
1347                         }
1348                 }
1349                 rcu_read_unlock();
1350         }
1351
1352         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1353                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1354
1355 #endif /* CONFIG_SMP */
1356
1357         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1358         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1359
1360         if (wake_flags & WF_SYNC)
1361                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1362
1363 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1364 }
1365
1366 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1367 {
1368         activate_task(rq, p, en_flags);
1369         p->on_rq = 1;
1370
1371         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1372         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1373                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1374 }
1375
1376 /*
1377  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1378  */
1379 static void
1380 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1381 {
1382         trace_sched_wakeup(p, true);
1383         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1384
1385         p->state = TASK_RUNNING;
1386 #ifdef CONFIG_SMP
1387         if (p->sched_class->task_woken)
1388                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1389
1390         if (rq->idle_stamp) {
1391                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1392                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1393
1394                 if (delta > max)
1395                         rq->avg_idle = max;
1396                 else
1397                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1398                 rq->idle_stamp = 0;
1399         }
1400 #endif
1401 }
1402
1403 static void
1404 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1405 {
1406 #ifdef CONFIG_SMP
1407         if (p->sched_contributes_to_load)
1408                 rq->nr_uninterruptible--;
1409 #endif
1410
1411         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1412         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1417  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1418  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1419  * the task is still ->on_rq.
1420  */
1421 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1422 {
1423         struct rq *rq;
1424         int ret = 0;
1425
1426         rq = __task_rq_lock(p);
1427         if (p->on_rq) {
1428                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1429                 ret = 1;
1430         }
1431         __task_rq_unlock(rq);
1432
1433         return ret;
1434 }
1435
1436 #ifdef CONFIG_SMP
1437 static void sched_ttwu_pending(void)
1438 {
1439         struct rq *rq = this_rq();
1440         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1441         struct task_struct *p;
1442
1443         raw_spin_lock(&rq->lock);
1444
1445         while (llist) {
1446                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1447                 llist = llist_next(llist);
1448                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1449         }
1450
1451         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1452 }
1453
1454 void scheduler_ipi(void)
1455 {
1456         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1457                 return;
1458
1459         /*
1460          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1461          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1462          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1463          * we do call them.
1464          *
1465          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1466          * properly.
1467          *
1468          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1469          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1470          * somewhat pessimize the simple resched case.
1471          */
1472         irq_enter();
1473         sched_ttwu_pending();
1474
1475         /*
1476          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1477          */
1478         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1479                 this_rq()->idle_balance = 1;
1480                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1481         }
1482         irq_exit();
1483 }
1484
1485 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1486 {
1487         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1488                 smp_send_reschedule(cpu);
1489 }
1490
1491 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1492 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1493 {
1494         struct rq *rq;
1495         int ret = 0;
1496
1497         rq = __task_rq_lock(p);
1498         if (p->on_cpu) {
1499                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1500                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1501                 ret = 1;
1502         }
1503         __task_rq_unlock(rq);
1504
1505         return ret;
1506
1507 }
1508 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1509
1510 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1511 {
1512         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1513 }
1514 #endif /* CONFIG_SMP */
1515
1516 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1517 {
1518         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1519
1520 #if defined(CONFIG_SMP)
1521         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1522                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1523                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1524                 return;
1525         }
1526 #endif
1527
1528         raw_spin_lock(&rq->lock);
1529         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1530         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1531 }
1532
1533 /**
1534  * try_to_wake_up - wake up a thread
1535  * @p: the thread to be awakened
1536  * @state: the mask of task states that can be woken
1537  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1538  *
1539  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1540  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1541  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1542  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1543  * runnable without the overhead of this.
1544  *
1545  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1546  * or @state didn't match @p's state.
1547  */
1548 static int
1549 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1550 {
1551         unsigned long flags;
1552         int cpu, success = 0;
1553
1554         smp_wmb();
1555         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1556         if (!(p->state & state))
1557                 goto out;
1558
1559         success = 1; /* we're going to change ->state */
1560         cpu = task_cpu(p);
1561
1562         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1563                 goto stat;
1564
1565 #ifdef CONFIG_SMP
1566         /*
1567          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1568          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1569          */
1570         while (p->on_cpu) {
1571 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1572                 /*
1573                  * In case the architecture enables interrupts in
1574                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1575                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1576                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1577                  * remote wakeup.
1578                  */
1579                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1580                         goto stat;
1581 #else
1582                 cpu_relax();
1583 #endif
1584         }
1585         /*
1586          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1587          */
1588         smp_rmb();
1589
1590         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1591         p->state = TASK_WAKING;
1592
1593         if (p->sched_class->task_waking)
1594                 p->sched_class->task_waking(p);
1595
1596         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1597         if (task_cpu(p) != cpu) {
1598                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1599                 set_task_cpu(p, cpu);
1600         }
1601 #endif /* CONFIG_SMP */
1602
1603         ttwu_queue(p, cpu);
1604 stat:
1605         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1606 out:
1607         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1608
1609         return success;
1610 }
1611
1612 /**
1613  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1614  * @p: the thread to be awakened
1615  *
1616  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1617  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1618  * the current task.
1619  */
1620 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1621 {
1622         struct rq *rq = task_rq(p);
1623
1624         BUG_ON(rq != this_rq());
1625         BUG_ON(p == current);
1626         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1627
1628         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1629                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1630                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1631                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1632         }
1633
1634         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1635                 goto out;
1636
1637         if (!p->on_rq)
1638                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1639
1640         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1641         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1642 out:
1643         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1644 }
1645
1646 /**
1647  * wake_up_process - Wake up a specific process
1648  * @p: The process to be woken up.
1649  *
1650  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1651  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1652  * running.
1653  *
1654  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1655  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1656  */
1657 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1658 {
1659         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1660 }
1661 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1662
1663 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1664 {
1665         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1666 }
1667
1668 /*
1669  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1670  * p is forked by current.
1671  *
1672  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1673  */
1674 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1675 {
1676         p->on_rq                        = 0;
1677
1678         p->se.on_rq                     = 0;
1679         p->se.exec_start                = 0;
1680         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1681         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1682         p->se.nr_migrations             = 0;
1683         p->se.vruntime                  = 0;
1684         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1685
1686 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1687         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1688 #endif
1689
1690         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1691
1692 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1693         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1694 #endif
1695 }
1696
1697 /*
1698  * fork()/clone()-time setup:
1699  */
1700 void sched_fork(struct task_struct *p)
1701 {
1702         unsigned long flags;
1703         int cpu = get_cpu();
1704
1705         __sched_fork(p);
1706         /*
1707          * We mark the process as running here. This guarantees that
1708          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1709          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1710          */
1711         p->state = TASK_RUNNING;
1712
1713         /*
1714          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1715          */
1716         p->prio = current->normal_prio;
1717
1718         /*
1719          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1720          */
1721         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1722                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1723                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1724                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1725                         p->rt_priority = 0;
1726                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1727                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1728
1729                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1730                 set_load_weight(p);
1731
1732                 /*
1733                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1734                  * fulfilled its duty:
1735                  */
1736                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1737         }
1738
1739         if (!rt_prio(p->prio))
1740                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1741
1742         if (p->sched_class->task_fork)
1743                 p->sched_class->task_fork(p);
1744
1745         /*
1746          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1747          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1748          * is ran before sched_fork().
1749          *
1750          * Silence PROVE_RCU.
1751          */
1752         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1753         set_task_cpu(p, cpu);
1754         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1755
1756 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1757         if (likely(sched_info_on()))
1758                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1759 #endif
1760 #if defined(CONFIG_SMP)
1761         p->on_cpu = 0;
1762 #endif
1763 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1764         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1765         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1766 #endif
1767 #ifdef CONFIG_SMP
1768         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1769 #endif
1770
1771         put_cpu();
1772 }
1773
1774 /*
1775  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1776  *
1777  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1778  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1779  * on the runqueue and wakes it.
1780  */
1781 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1782 {
1783         unsigned long flags;
1784         struct rq *rq;
1785
1786         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1787 #ifdef CONFIG_SMP
1788         /*
1789          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1790          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1791          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1792          */
1793         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1794 #endif
1795
1796         rq = __task_rq_lock(p);
1797         activate_task(rq, p, 0);
1798         p->on_rq = 1;
1799         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1800         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1801 #ifdef CONFIG_SMP
1802         if (p->sched_class->task_woken)
1803                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1804 #endif
1805         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1806 }
1807
1808 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1809
1810 /**
1811  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1812  * @notifier: notifier struct to register
1813  */
1814 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1815 {
1816         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1817 }
1818 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1819
1820 /**
1821  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1822  * @notifier: notifier struct to unregister
1823  *
1824  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1825  */
1826 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1827 {
1828         hlist_del(&notifier->link);
1829 }
1830 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1831
1832 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1833 {
1834         struct preempt_notifier *notifier;
1835         struct hlist_node *node;
1836
1837         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1838                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1839 }
1840
1841 static void
1842 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1843                                  struct task_struct *next)
1844 {
1845         struct preempt_notifier *notifier;
1846         struct hlist_node *node;
1847
1848         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1849                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1850 }
1851
1852 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1853
1854 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1855 {
1856 }
1857
1858 static void
1859 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1860                                  struct task_struct *next)
1861 {
1862 }
1863
1864 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1865
1866 /**
1867  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1868  * @rq: the runqueue preparing to switch
1869  * @prev: the current task that is being switched out
1870  * @next: the task we are going to switch to.
1871  *
1872  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1873  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1874  * switch.
1875  *
1876  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1877  * hooks.
1878  */
1879 static inline void
1880 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1881                     struct task_struct *next)
1882 {
1883         sched_info_switch(prev, next);
1884         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1885         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1886         prepare_lock_switch(rq, next);
1887         prepare_arch_switch(next);
1888         trace_sched_switch(prev, next);
1889 }
1890
1891 /**
1892  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1893  * @rq: runqueue associated with task-switch
1894  * @prev: the thread we just switched away from.
1895  *
1896  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1897  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1898  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1899  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1900  *
1901  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1902  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1903  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1904  * details.)
1905  */
1906 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1907         __releases(rq->lock)
1908 {
1909         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1910         long prev_state;
1911
1912         rq->prev_mm = NULL;
1913
1914         /*
1915          * A task struct has one reference for the use as "current".
1916          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1917          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1918          * the scheduled task must drop that reference.
1919          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1920          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1921          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1922          * be dropped twice.
1923          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1924          */
1925         prev_state = prev->state;
1926         finish_arch_switch(prev);
1927 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1928         local_irq_disable();
1929 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1930         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1931 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1932         local_irq_enable();
1933 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1934         finish_lock_switch(rq, prev);
1935
1936         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1937         if (mm)
1938                 mmdrop(mm);
1939         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1940                 /*
1941                  * Remove function-return probe instances associated with this
1942                  * task and put them back on the free list.
1943                  */
1944                 kprobe_flush_task(prev);
1945                 put_task_struct(prev);
1946         }
1947 }
1948
1949 #ifdef CONFIG_SMP
1950
1951 /* assumes rq->lock is held */
1952 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1953 {
1954         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1955                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1956 }
1957
1958 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1959 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1960 {
1961         if (rq->post_schedule) {
1962                 unsigned long flags;
1963
1964                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1965                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1966                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1967                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1968
1969                 rq->post_schedule = 0;
1970         }
1971 }
1972
1973 #else
1974
1975 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1976 {
1977 }
1978
1979 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1980 {
1981 }
1982
1983 #endif
1984
1985 /**
1986  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1987  * @prev: the thread we just switched away from.
1988  */
1989 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1990         __releases(rq->lock)
1991 {
1992         struct rq *rq = this_rq();
1993
1994         finish_task_switch(rq, prev);
1995
1996         /*
1997          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1998          * task_switch?
1999          */
2000         post_schedule(rq);
2001
2002 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2003         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2004         preempt_enable();
2005 #endif
2006         if (current->set_child_tid)
2007                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2008 }
2009
2010 /*
2011  * context_switch - switch to the new MM and the new
2012  * thread's register state.
2013  */
2014 static inline void
2015 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2016                struct task_struct *next)
2017 {
2018         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2019
2020         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2021
2022         mm = next->mm;
2023         oldmm = prev->active_mm;
2024         /*
2025          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2026          * combine the page table reload and the switch backend into
2027          * one hypercall.
2028          */
2029         arch_start_context_switch(prev);
2030
2031         if (!mm) {
2032                 next->active_mm = oldmm;
2033                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2034                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2035         } else
2036                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2037
2038         if (!prev->mm) {
2039                 prev->active_mm = NULL;
2040                 rq->prev_mm = oldmm;
2041         }
2042         /*
2043          * Since the runqueue lock will be released by the next
2044          * task (which is an invalid locking op but in the case
2045          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2046          * do an early lockdep release here:
2047          */
2048 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2049         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2050 #endif
2051
2052         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2053         switch_to(prev, next, prev);
2054
2055         barrier();
2056         /*
2057          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2058          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2059          * frame will be invalid.
2060          */
2061         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2062 }
2063
2064 /*
2065  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2066  *
2067  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2068  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2069  * number of context switches performed since bootup.
2070  */
2071 unsigned long nr_running(void)
2072 {
2073         unsigned long i, sum = 0;
2074
2075         for_each_online_cpu(i)
2076                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2077
2078         return sum;
2079 }
2080
2081 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2082 {
2083         unsigned long i, sum = 0;
2084
2085         for_each_possible_cpu(i)
2086                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2087
2088         /*
2089          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2090          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2091          */
2092         if (unlikely((long)sum < 0))
2093                 sum = 0;
2094
2095         return sum;
2096 }
2097
2098 unsigned long long nr_context_switches(void)
2099 {
2100         int i;
2101         unsigned long long sum = 0;
2102
2103         for_each_possible_cpu(i)
2104                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2105
2106         return sum;
2107 }
2108
2109 unsigned long nr_iowait(void)
2110 {
2111         unsigned long i, sum = 0;
2112
2113         for_each_possible_cpu(i)
2114                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2115
2116         return sum;
2117 }
2118
2119 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2120 {
2121         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2122         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2123 }
2124
2125 unsigned long this_cpu_load(void)
2126 {
2127         struct rq *this = this_rq();
2128         return this->cpu_load[0];
2129 }
2130
2131
2132 /* Variables and functions for calc_load */
2133 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2134 static unsigned long calc_load_update;
2135 unsigned long avenrun[3];
2136 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2137
2138 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2139 {
2140         long nr_active, delta = 0;
2141
2142         nr_active = this_rq->nr_running;
2143         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2144
2145         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2146                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2147                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2148         }
2149
2150         return delta;
2151 }
2152
2153 static unsigned long
2154 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2155 {
2156         load *= exp;
2157         load += active * (FIXED_1 - exp);
2158         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2159         return load >> FSHIFT;
2160 }
2161
2162 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2163 /*
2164  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2165  *
2166  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2167  */
2168 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2169
2170 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2171 {
2172         long delta;
2173
2174         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2175         if (delta)
2176                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2177 }
2178
2179 static long calc_load_fold_idle(void)
2180 {
2181         long delta = 0;
2182
2183         /*
2184          * Its got a race, we don't care...
2185          */
2186         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2187                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2188
2189         return delta;
2190 }
2191
2192 /**
2193  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2194  *
2195  * @x:         base of the power
2196  * @frac_bits: fractional bits of @x
2197  * @n:         power to raise @x to.
2198  *
2199  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2200  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2201  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2202  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2203  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2204  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2205  * vector.
2206  */
2207 static unsigned long
2208 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2209 {
2210         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2211
2212         if (n) for (;;) {
2213                 if (n & 1) {
2214                         result *= x;
2215                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2216                         result >>= frac_bits;
2217                 }
2218                 n >>= 1;
2219                 if (!n)
2220                         break;
2221                 x *= x;
2222                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2223                 x >>= frac_bits;
2224         }
2225
2226         return result;
2227 }
2228
2229 /*
2230  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2231  *
2232  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2233  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2234  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2235  *
2236  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2237  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2238  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2239  *
2240  *  ...
2241  *
2242  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2243  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2244  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2245  *
2246  * [1] application of the geometric series:
2247  *
2248  *              n         1 - x^(n+1)
2249  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2250  *             i=0          1 - x
2251  */
2252 static unsigned long
2253 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2254             unsigned long active, unsigned int n)
2255 {
2256
2257         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2258 }
2259
2260 /*
2261  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2262  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2263  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2264  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2265  *
2266  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2267  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2268  */
2269 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
2270 {
2271         long delta, active, n;
2272
2273         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
2274                 return;
2275
2276         /*
2277          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
2278          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
2279          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
2280          * due to NO_HZ.
2281          */
2282         delta = calc_load_fold_idle();
2283         if (delta)
2284                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2285
2286         /*
2287          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
2288          */
2289         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
2290                 n = ticks / LOAD_FREQ;
2291
2292                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2293                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2294
2295                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2296                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2297                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2298
2299                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2300         }
2301
2302         /*
2303          * Its possible the remainder of the above division also crosses
2304          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
2305          * which comes after this will take care of that.
2306          *
2307          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
2308          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
2309          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
2310          * pick up the final one.
2311          */
2312 }
2313 #else
2314 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2315 {
2316 }
2317
2318 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2319 {
2320         return 0;
2321 }
2322
2323 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
2324 {
2325 }
2326 #endif
2327
2328 /**
2329  * get_avenrun - get the load average array
2330  * @loads:      pointer to dest load array
2331  * @offset:     offset to add
2332  * @shift:      shift count to shift the result left
2333  *
2334  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2335  */
2336 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2337 {
2338         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2339         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2340         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2341 }
2342
2343 /*
2344  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2345  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2346  */
2347 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2348 {
2349         long active;
2350
2351         calc_global_nohz(ticks);
2352
2353         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2354                 return;
2355
2356         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2357         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2358
2359         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2360         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2361         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2362
2363         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2364 }
2365
2366 /*
2367  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2368  * active count.
2369  */
2370 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2371 {
2372         long delta;
2373
2374         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2375                 return;
2376
2377         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2378         delta += calc_load_fold_idle();
2379         if (delta)
2380                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2381
2382         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2383 }
2384
2385 /*
2386  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2387  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2388  *
2389  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2390  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2391  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2392  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2393  *
2394  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2395  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2396  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2397  *
2398  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2399  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2400  * particular idx is approximated to be zero.
2401  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2402  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2403  * based on 128 point scale.
2404  * Example:
2405  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2406  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2407  *
2408  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2409  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2410  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2411  */
2412 #define DEGRADE_SHIFT           7
2413 static const unsigned char
2414                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2415 static const unsigned char
2416                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2417                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2418                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2419                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2420                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2421                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2422
2423 /*
2424  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2425  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2426  * adding any new load.
2427  */
2428 static unsigned long
2429 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2430 {
2431         int j = 0;
2432
2433         if (!missed_updates)
2434                 return load;
2435
2436         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2437                 return 0;
2438
2439         if (idx == 1)
2440                 return load >> missed_updates;
2441
2442         while (missed_updates) {
2443                 if (missed_updates % 2)
2444                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2445
2446                 missed_updates >>= 1;
2447                 j++;
2448         }
2449         return load;
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2454  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2455  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2456  */
2457 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2458 {
2459         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2460         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2461         unsigned long pending_updates;
2462         int i, scale;
2463
2464         this_rq->nr_load_updates++;
2465
2466         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2467         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2468                 return;
2469
2470         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2471         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2472
2473         /* Update our load: */
2474         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2475         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2476                 unsigned long old_load, new_load;
2477
2478                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2479
2480                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2481                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2482                 new_load = this_load;
2483                 /*
2484                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2485                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2486                  * example.
2487                  */
2488                 if (new_load > old_load)
2489                         new_load += scale - 1;
2490
2491                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2492         }
2493
2494         sched_avg_update(this_rq);
2495 }
2496
2497 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2498 {
2499         update_cpu_load(this_rq);
2500
2501         calc_load_account_active(this_rq);
2502 }
2503
2504 #ifdef CONFIG_SMP
2505
2506 /*
2507  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2508  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2509  */
2510 void sched_exec(void)
2511 {
2512         struct task_struct *p = current;
2513         unsigned long flags;
2514         int dest_cpu;
2515
2516         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2517         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2518         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2519                 goto unlock;
2520
2521         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2522                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2523
2524                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2525                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2526                 return;
2527         }
2528 unlock:
2529         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2530 }
2531
2532 #endif
2533
2534 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2535 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2536
2537 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2538 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2539
2540 /*
2541  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2542  * @p in case that task is currently running.
2543  *
2544  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2545  */
2546 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2547 {
2548         u64 ns = 0;
2549
2550         if (task_current(rq, p)) {
2551                 update_rq_clock(rq);
2552                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2553                 if ((s64)ns < 0)
2554                         ns = 0;
2555         }
2556
2557         return ns;
2558 }
2559
2560 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2561 {
2562         unsigned long flags;
2563         struct rq *rq;
2564         u64 ns = 0;
2565
2566         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2567         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2568         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2569
2570         return ns;
2571 }
2572
2573 /*
2574  * Return accounted runtime for the task.
2575  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2576  * pending runtime that have not been accounted yet.
2577  */
2578 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2579 {
2580         unsigned long flags;
2581         struct rq *rq;
2582         u64 ns = 0;
2583
2584         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2585         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2586         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2587
2588         return ns;
2589 }
2590
2591 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2592 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2593 struct cpuacct root_cpuacct;
2594 #endif
2595
2596 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2597                                             u64 tmp)
2598 {
2599 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2600         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2601         struct cpuacct *ca;
2602 #endif
2603         /*
2604          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2605          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2606          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2607          *
2608          */
2609         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2610
2611 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2612         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2613                 return;
2614
2615         rcu_read_lock();
2616         ca = task_ca(p);
2617         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2618                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2619                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2620                 ca = parent_ca(ca);
2621         }
2622         rcu_read_unlock();
2623 #endif
2624 }
2625
2626
2627 /*
2628  * Account user cpu time to a process.
2629  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2630  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2631  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2632  */
2633 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2634                        cputime_t cputime_scaled)
2635 {
2636         int index;
2637
2638         /* Add user time to process. */
2639         p->utime += cputime;
2640         p->utimescaled += cputime_scaled;
2641         account_group_user_time(p, cputime);
2642
2643         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2644
2645         /* Add user time to cpustat. */
2646         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2647
2648         /* Account for user time used */
2649         acct_update_integrals(p);
2650 }
2651
2652 /*
2653  * Account guest cpu time to a process.
2654  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2655  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2656  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2657  */
2658 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2659                                cputime_t cputime_scaled)
2660 {
2661         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2662
2663         /* Add guest time to process. */
2664         p->utime += cputime;
2665         p->utimescaled += cputime_scaled;
2666         account_group_user_time(p, cputime);
2667         p->gtime += cputime;
2668
2669         /* Add guest time to cpustat. */
2670         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2671                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
2672                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
2673         } else {
2674                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
2675                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
2676         }
2677 }
2678
2679 /*
2680  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2681  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2682  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2683  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2684  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2685  */
2686 static inline
2687 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2688                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2689 {
2690         /* Add system time to process. */
2691         p->stime += cputime;
2692         p->stimescaled += cputime_scaled;
2693         account_group_system_time(p, cputime);
2694
2695         /* Add system time to cpustat. */
2696         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2697
2698         /* Account for system time used */
2699         acct_update_integrals(p);
2700 }
2701
2702 /*
2703  * Account system cpu time to a process.
2704  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2705  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2706  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2707  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2708  */
2709 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2710                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2711 {
2712         int index;
2713
2714         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2715                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2716                 return;
2717         }
2718
2719         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2720                 index = CPUTIME_IRQ;
2721         else if (in_serving_softirq())
2722                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2723         else
2724                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2725
2726         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2727 }
2728
2729 /*
2730  * Account for involuntary wait time.
2731  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2732  */
2733 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2734 {
2735         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2736
2737         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
2738 }
2739
2740 /*
2741  * Account for idle time.
2742  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2743  */
2744 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2745 {
2746         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2747         struct rq *rq = this_rq();
2748
2749         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2750                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2751         else
2752                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2753 }
2754
2755 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2756 {
2757 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2758         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
2759                 u64 steal, st = 0;
2760
2761                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2762                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2763
2764                 st = steal_ticks(steal);
2765                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2766
2767                 account_steal_time(st);
2768                 return st;
2769         }
2770 #endif
2771         return false;
2772 }
2773
2774 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2775
2776 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2777 /*
2778  * Account a tick to a process and cpustat
2779  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2780  * @user_tick: is the tick from userspace
2781  * @rq: the pointer to rq
2782  *
2783  * Tick demultiplexing follows the order
2784  * - pending hardirq update
2785  * - pending softirq update
2786  * - user_time
2787  * - idle_time
2788  * - system time
2789  *   - check for guest_time
2790  *   - else account as system_time
2791  *
2792  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2793  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2794  * opportunity to update it solely in system time.
2795  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2796  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2797  */
2798 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2799                                                 struct rq *rq)
2800 {
2801         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2802         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2803
2804         if (steal_account_process_tick())
2805                 return;
2806
2807         if (irqtime_account_hi_update()) {
2808                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2809         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2810                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2811         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2812                 /*
2813                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2814                  * So, we have to handle it separately here.
2815                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2816                  */
2817                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2818                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2819         } else if (user_tick) {
2820                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2821         } else if (p == rq->idle) {
2822                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2823         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2824                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2825         } else {
2826                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2827                                         CPUTIME_SYSTEM);
2828         }
2829 }
2830
2831 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2832 {
2833         int i;
2834         struct rq *rq = this_rq();
2835
2836         for (i = 0; i < ticks; i++)
2837                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
2838 }
2839 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2840 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
2841 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2842                                                 struct rq *rq) {}
2843 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2844
2845 /*
2846  * Account a single tick of cpu time.
2847  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2848  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
2849  */
2850 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
2851 {
2852         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2853         struct rq *rq = this_rq();
2854
2855         if (sched_clock_irqtime) {
2856                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
2857                 return;
2858         }
2859
2860         if (steal_account_process_tick())
2861                 return;
2862
2863         if (user_tick)
2864                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2865         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
2866                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
2867                                     one_jiffy_scaled);
2868         else
2869                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2870 }
2871
2872 /*
2873  * Account multiple ticks of steal time.
2874  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2875  * @ticks: number of stolen ticks
2876  */
2877 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
2878 {
2879         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2880 }
2881
2882 /*
2883  * Account multiple ticks of idle time.
2884  * @ticks: number of stolen ticks
2885  */
2886 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
2887 {
2888
2889         if (sched_clock_irqtime) {
2890                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
2891                 return;
2892         }
2893
2894         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2895 }
2896
2897 #endif
2898
2899 /*
2900  * Use precise platform statistics if available:
2901  */
2902 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2903 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2904 {
2905         *ut = p->utime;
2906         *st = p->stime;
2907 }
2908
2909 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2910 {
2911         struct task_cputime cputime;
2912
2913         thread_group_cputime(p, &cputime);
2914
2915         *ut = cputime.utime;
2916         *st = cputime.stime;
2917 }
2918 #else
2919
2920 #ifndef nsecs_to_cputime
2921 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
2922 #endif
2923
2924 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2925 {
2926         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
2927
2928         /*
2929          * Use CFS's precise accounting:
2930          */
2931         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
2932
2933         if (total) {
2934                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2935
2936                 temp *= (__force u64) utime;
2937                 do_div(temp, (__force u32) total);
2938                 utime = (__force cputime_t) temp;
2939         } else
2940                 utime = rtime;
2941
2942         /*
2943          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
2944          */
2945         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
2946         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
2947
2948         *ut = p->prev_utime;
2949         *st = p->prev_stime;
2950 }
2951
2952 /*
2953  * Must be called with siglock held.
2954  */
2955 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2956 {
2957         struct signal_struct *sig = p->signal;
2958         struct task_cputime cputime;
2959         cputime_t rtime, utime, total;
2960
2961         thread_group_cputime(p, &cputime);
2962
2963         total = cputime.utime + cputime.stime;
2964         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
2965
2966         if (total) {
2967                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2968
2969                 temp *= (__force u64) cputime.utime;
2970                 do_div(temp, (__force u32) total);
2971                 utime = (__force cputime_t) temp;
2972         } else
2973                 utime = rtime;
2974
2975         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
2976         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
2977
2978         *ut = sig->prev_utime;
2979         *st = sig->prev_stime;
2980 }
2981 #endif
2982
2983 /*
2984  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2985  * We call it with interrupts disabled.
2986  */
2987 void scheduler_tick(void)
2988 {
2989         int cpu = smp_processor_id();
2990         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2991         struct task_struct *curr = rq->curr;
2992
2993         sched_clock_tick();
2994
2995         raw_spin_lock(&rq->lock);
2996         update_rq_clock(rq);
2997         update_cpu_load_active(rq);
2998         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2999         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3000
3001         perf_event_task_tick();
3002
3003 #ifdef CONFIG_SMP
3004         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3005         trigger_load_balance(rq, cpu);
3006 #endif
3007 }
3008
3009 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3010 {
3011         if (in_lock_functions(addr)) {
3012                 addr = CALLER_ADDR2;
3013                 if (in_lock_functions(addr))
3014                         addr = CALLER_ADDR3;
3015         }
3016         return addr;
3017 }
3018
3019 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3020                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3021
3022 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3023 {
3024 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3025         /*
3026          * Underflow?
3027          */
3028         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3029                 return;
3030 #endif
3031         preempt_count() += val;
3032 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3033         /*
3034          * Spinlock count overflowing soon?
3035          */
3036         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3037                                 PREEMPT_MASK - 10);
3038 #endif
3039         if (preempt_count() == val)
3040                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3041 }
3042 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3043
3044 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3045 {
3046 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3047         /*
3048          * Underflow?
3049          */
3050         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3051                 return;
3052         /*
3053          * Is the spinlock portion underflowing?
3054          */
3055         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3056                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3057                 return;
3058 #endif
3059
3060         if (preempt_count() == val)
3061                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3062         preempt_count() -= val;
3063 }
3064 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3065
3066 #endif
3067
3068 /*
3069  * Print scheduling while atomic bug:
3070  */
3071 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3072 {
3073         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3074
3075         if (oops_in_progress)
3076                 return;
3077
3078         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3079                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3080
3081         debug_show_held_locks(prev);
3082         print_modules();
3083         if (irqs_disabled())
3084                 print_irqtrace_events(prev);
3085
3086         if (regs)
3087                 show_regs(regs);
3088         else
3089                 dump_stack();
3090 }
3091
3092 /*
3093  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3094  */
3095 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3096 {
3097         /*
3098          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3099          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3100          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3101          */
3102         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3103                 __schedule_bug(prev);
3104         rcu_sleep_check();
3105
3106         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3107
3108         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3109 }
3110
3111 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3112 {
3113         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3114                 update_rq_clock(rq);
3115         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3116 }
3117
3118 /*
3119  * Pick up the highest-prio task:
3120  */
3121 static inline struct task_struct *
3122 pick_next_task(struct rq *rq)
3123 {
3124         const struct sched_class *class;
3125         struct task_struct *p;
3126
3127         /*
3128          * Optimization: we know that if all tasks are in
3129          * the fair class we can call that function directly:
3130          */
3131         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3132                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3133                 if (likely(p))
3134                         return p;
3135         }
3136
3137         for_each_class(class) {
3138                 p = class->pick_next_task(rq);
3139                 if (p)
3140                         return p;
3141         }
3142
3143         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3144 }
3145
3146 /*
3147  * __schedule() is the main scheduler function.
3148  */
3149 static void __sched __schedule(void)
3150 {
3151         struct task_struct *prev, *next;
3152         unsigned long *switch_count;
3153         struct rq *rq;
3154         int cpu;
3155
3156 need_resched:
3157         preempt_disable();
3158         cpu = smp_processor_id();
3159         rq = cpu_rq(cpu);
3160         rcu_note_context_switch(cpu);
3161         prev = rq->curr;
3162
3163         schedule_debug(prev);
3164
3165         if (sched_feat(HRTICK))
3166                 hrtick_clear(rq);
3167
3168         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3169
3170         switch_count = &prev->nivcsw;
3171         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3172                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3173                         prev->state = TASK_RUNNING;
3174                 } else {
3175                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3176                         prev->on_rq = 0;
3177
3178                         /*
3179                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3180                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3181                          * concurrency.
3182                          */
3183                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3184                                 struct task_struct *to_wakeup;
3185
3186                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3187                                 if (to_wakeup)
3188                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3189                         }
3190                 }
3191                 switch_count = &prev->nvcsw;
3192         }
3193
3194         pre_schedule(rq, prev);
3195
3196         if (unlikely(!rq->nr_running))
3197                 idle_balance(cpu, rq);
3198
3199         put_prev_task(rq, prev);
3200         next = pick_next_task(rq);
3201         clear_tsk_need_resched(prev);
3202         rq->skip_clock_update = 0;
3203
3204         if (likely(prev != next)) {
3205                 rq->nr_switches++;
3206                 rq->curr = next;
3207                 ++*switch_count;
3208
3209                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3210                 /*
3211                  * The context switch have flipped the stack from under us
3212                  * and restored the local variables which were saved when
3213                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3214                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3215                  */
3216                 cpu = smp_processor_id();
3217                 rq = cpu_rq(cpu);
3218         } else
3219                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3220
3221         post_schedule(rq);
3222
3223         sched_preempt_enable_no_resched();
3224         if (need_resched())
3225                 goto need_resched;
3226 }
3227
3228 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3229 {
3230         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3231                 return;
3232         /*
3233          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3234          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3235          */
3236         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3237                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3238 }
3239
3240 asmlinkage void __sched schedule(void)
3241 {
3242         struct task_struct *tsk = current;
3243
3244         sched_submit_work(tsk);
3245         __schedule();
3246 }
3247 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3248
3249 /**
3250  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3251  *
3252  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3253  */
3254 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3255 {
3256         sched_preempt_enable_no_resched();
3257         schedule();
3258         preempt_disable();
3259 }
3260
3261 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3262
3263 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3264 {
3265         if (lock->owner != owner)
3266                 return false;
3267
3268         /*
3269          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3270          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3271          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3272          * ensures the memory stays valid.
3273          */
3274         barrier();
3275
3276         return owner->on_cpu;
3277 }
3278
3279 /*
3280  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3281  * access and not reliable.
3282  */
3283 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3284 {
3285         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3286                 return 0;
3287
3288         rcu_read_lock();
3289         while (owner_running(lock, owner)) {
3290                 if (need_resched())
3291                         break;
3292
3293                 arch_mutex_cpu_relax();
3294         }
3295         rcu_read_unlock();
3296
3297         /*
3298          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3299          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3300          * success only when lock->owner is NULL.
3301          */
3302         return lock->owner == NULL;
3303 }
3304 #endif
3305
3306 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3307 /*
3308  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3309  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3310  * occur there and call schedule directly.
3311  */
3312 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3313 {
3314         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3315
3316         /*
3317          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3318          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3319          */
3320         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3321                 return;
3322
3323         do {
3324                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3325                 __schedule();
3326                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3327
3328                 /*
3329                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3330                  * between schedule and now.
3331                  */
3332                 barrier();
3333         } while (need_resched());
3334 }
3335 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3336
3337 /*
3338  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3339  * off of irq context.
3340  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3341  * protect us against recursive calling from irq.
3342  */
3343 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3344 {
3345         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3346
3347         /* Catch callers which need to be fixed */
3348         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3349
3350         do {
3351                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3352                 local_irq_enable();
3353                 __schedule();
3354                 local_irq_disable();
3355                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3356
3357                 /*
3358                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3359                  * between schedule and now.
3360                  */
3361                 barrier();
3362         } while (need_resched());
3363 }
3364
3365 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3366
3367 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3368                           void *key)
3369 {
3370         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3371 }
3372 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3373
3374 /*
3375  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3376  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3377  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3378  *
3379  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3380  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3381  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3382  */
3383 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3384                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3385 {
3386         wait_queue_t *curr, *next;
3387
3388         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3389                 unsigned flags = curr->flags;
3390
3391                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3392                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3393                         break;
3394         }
3395 }
3396
3397 /**
3398  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3399  * @q: the waitqueue
3400  * @mode: which threads
3401  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3402  * @key: is directly passed to the wakeup function
3403  *
3404  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3405  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3406  */
3407 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3408                         int nr_exclusive, void *key)
3409 {
3410         unsigned long flags;
3411
3412         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3413         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3414         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3415 }
3416 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3417
3418 /*
3419  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3420  */
3421 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3422 {
3423         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3424 }
3425 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3426
3427 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3428 {
3429         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3430 }
3431 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3432
3433 /**
3434  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3435  * @q: the waitqueue
3436  * @mode: which threads
3437  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3438  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3439  *
3440  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3441  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3442  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3443  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3444  *
3445  * On UP it can prevent extra preemption.
3446  *
3447  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3448  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3449  */
3450 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3451                         int nr_exclusive, void *key)
3452 {
3453         unsigned long flags;
3454         int wake_flags = WF_SYNC;
3455
3456         if (unlikely(!q))
3457                 return;
3458
3459         if (unlikely(!nr_exclusive))
3460                 wake_flags = 0;
3461
3462         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3463         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3464         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3465 }
3466 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3467
3468 /*
3469  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3470  */
3471 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3472 {
3473         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3474 }
3475 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3476
3477 /**
3478  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3479  * @x:  holds the state of this particular completion
3480  *
3481  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3482  * awakened in the same order in which they were queued.
3483  *
3484  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3485  *
3486  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3487  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3488  */
3489 void complete(struct completion *x)
3490 {
3491         unsigned long flags;
3492
3493         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3494         x->done++;
3495         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3496         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3497 }
3498 EXPORT_SYMBOL(complete);
3499
3500 /**
3501  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3502  * @x:  holds the state of this particular completion
3503  *
3504  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3505  *
3506  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3507  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3508  */
3509 void complete_all(struct completion *x)
3510 {
3511         unsigned long flags;
3512
3513         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3514         x->done += UINT_MAX/2;
3515         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3516         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3517 }
3518 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3519
3520 static inline long __sched
3521 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3522 {
3523         if (!x->done) {
3524                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3525
3526                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3527                 do {
3528                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3529                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3530                                 break;
3531                         }
3532                         __set_current_state(state);
3533                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3534                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3535                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3536                 } while (!x->done && timeout);
3537                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3538                 if (!x->done)
3539                         return timeout;
3540         }
3541         x->done--;
3542         return timeout ?: 1;
3543 }
3544
3545 static long __sched
3546 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3547 {
3548         might_sleep();
3549
3550         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3551         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3552         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3553         return timeout;
3554 }
3555
3556 /**
3557  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3558  * @x:  holds the state of this particular completion
3559  *
3560  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3561  * interruptible and there is no timeout.
3562  *
3563  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3564  * and interrupt capability. Also see complete().
3565  */
3566 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3567 {
3568         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3569 }
3570 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3571
3572 /**
3573  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3574  * @x:  holds the state of this particular completion
3575  * @timeout:  timeout value in jiffies
3576  *
3577  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3578  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3579  * interruptible.
3580  *
3581  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3582  * jiffies left till timeout) if completed.
3583  */
3584 unsigned long __sched
3585 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3586 {
3587         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3588 }
3589 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3590
3591 /**
3592  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3593  * @x:  holds the state of this particular completion
3594  *
3595  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3596  * interruptible.
3597  *
3598  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3599  */
3600 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3601 {
3602         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3603         if (t == -ERESTARTSYS)
3604                 return t;
3605         return 0;
3606 }
3607 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3608
3609 /**
3610  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3611  * @x:  holds the state of this particular completion
3612  * @timeout:  timeout value in jiffies
3613  *
3614  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3615  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3616  *
3617  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3618  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3619  */
3620 long __sched
3621 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3622                                           unsigned long timeout)
3623 {
3624         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3625 }
3626 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3627
3628 /**
3629  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3630  * @x:  holds the state of this particular completion
3631  *
3632  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3633  * interrupted by a kill signal.
3634  *
3635  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3636  */
3637 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3638 {
3639         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3640         if (t == -ERESTARTSYS)
3641                 return t;
3642         return 0;
3643 }
3644 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3645
3646 /**
3647  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3648  * @x:  holds the state of this particular completion
3649  * @timeout:  timeout value in jiffies
3650  *
3651  * This waits for either a completion of a specific task to be
3652  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3653  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3654  *
3655  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3656  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3657  */
3658 long __sched
3659 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3660                                      unsigned long timeout)
3661 {
3662         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3663 }
3664 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3665
3666 /**
3667  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3668  *      @x:     completion structure
3669  *
3670  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3671  *               1 if a decrement succeeded.
3672  *
3673  *      If a completion is being used as a counting completion,
3674  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3675  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3676  *      is protecting is not available.
3677  */
3678 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3679 {
3680         unsigned long flags;
3681         int ret = 1;
3682
3683         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3684         if (!x->done)
3685                 ret = 0;
3686         else
3687                 x->done--;
3688         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3689         return ret;
3690 }
3691 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3692
3693 /**
3694  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3695  *      @x:     completion structure
3696  *
3697  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3698  *               1 if there are no waiters.
3699  *
3700  */
3701 bool completion_done(struct completion *x)
3702 {
3703         unsigned long flags;
3704         int ret = 1;
3705
3706         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3707         if (!x->done)
3708                 ret = 0;
3709         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3710         return ret;
3711 }
3712 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3713
3714 static long __sched
3715 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3716 {
3717         unsigned long flags;
3718         wait_queue_t wait;
3719
3720         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3721
3722         __set_current_state(state);
3723
3724         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3725         __add_wait_queue(q, &wait);
3726         spin_unlock(&q->lock);
3727         timeout = schedule_timeout(timeout);
3728         spin_lock_irq(&q->lock);
3729         __remove_wait_queue(q, &wait);
3730         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3731
3732         return timeout;
3733 }
3734
3735 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3736 {
3737         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3738 }
3739 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3740
3741 long __sched
3742 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3743 {
3744         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3745 }
3746 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3747
3748 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3749 {
3750         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3751 }
3752 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3753
3754 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3755 {
3756         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3757 }
3758 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3759
3760 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3761
3762 /*
3763  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3764  * @p: task
3765  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3766  *
3767  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3768  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3769  *
3770  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3771  */
3772 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3773 {
3774         int oldprio, on_rq, running;
3775         struct rq *rq;
3776         const struct sched_class *prev_class;
3777
3778         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3779
3780         rq = __task_rq_lock(p);
3781
3782         /*
3783          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3784          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3785          *
3786          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3787          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3788          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3789          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3790          * with interrupts disabled and will complete the lock
3791          * protected section without being interrupted. So there is no
3792          * real need to boost.
3793          */
3794         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3795                 WARN_ON(p != rq->curr);
3796                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3797                 goto out_unlock;
3798         }
3799
3800         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3801         oldprio = p->prio;
3802         prev_class = p->sched_class;
3803         on_rq = p->on_rq;
3804         running = task_current(rq, p);
3805         if (on_rq)
3806                 dequeue_task(rq, p, 0);
3807         if (running)
3808                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3809
3810         if (rt_prio(prio))
3811                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3812         else
3813                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3814
3815         p->prio = prio;
3816
3817         if (running)
3818                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3819         if (on_rq)
3820                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3821
3822         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3823 out_unlock:
3824         __task_rq_unlock(rq);
3825 }
3826 #endif
3827 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3828 {
3829         int old_prio, delta, on_rq;
3830         unsigned long flags;
3831         struct rq *rq;
3832
3833         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3834                 return;
3835         /*
3836          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3837          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3838          */
3839         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3840         /*
3841          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3842          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3843          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3844          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3845          */
3846         if (task_has_rt_policy(p)) {
3847                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3848                 goto out_unlock;
3849         }
3850         on_rq = p->on_rq;
3851         if (on_rq)
3852                 dequeue_task(rq, p, 0);
3853
3854         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3855         set_load_weight(p);
3856         old_prio = p->prio;
3857         p->prio = effective_prio(p);
3858         delta = p->prio - old_prio;
3859
3860         if (on_rq) {
3861                 enqueue_task(rq, p, 0);
3862                 /*
3863                  * If the task increased its priority or is running and
3864                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3865                  */
3866                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3867                         resched_task(rq->curr);
3868         }
3869 out_unlock:
3870         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3871 }
3872 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3873
3874 /*
3875  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3876  * @p: task
3877  * @nice: nice value
3878  */
3879 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3880 {
3881         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3882         int nice_rlim = 20 - nice;
3883
3884         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3885                 capable(CAP_SYS_NICE));
3886 }
3887
3888 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3889
3890 /*
3891  * sys_nice - change the priority of the current process.
3892  * @increment: priority increment
3893  *
3894  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3895  * does similar things.
3896  */
3897 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3898 {
3899         long nice, retval;
3900
3901         /*
3902          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3903          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3904          * and we have a single winner.
3905          */
3906         if (increment < -40)
3907                 increment = -40;
3908         if (increment > 40)
3909                 increment = 40;
3910
3911         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3912         if (nice < -20)
3913                 nice = -20;
3914         if (nice > 19)
3915                 nice = 19;
3916
3917         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3918                 return -EPERM;
3919
3920         retval = security_task_setnice(current, nice);
3921         if (retval)
3922                 return retval;
3923
3924         set_user_nice(current, nice);
3925         return 0;
3926 }
3927
3928 #endif
3929
3930 /**
3931  * task_prio - return the priority value of a given task.
3932  * @p: the task in question.
3933  *
3934  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3935  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3936  * around 0, value goes from -16 to +15.
3937  */
3938 int task_prio(const struct task_struct *p)
3939 {
3940         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3941 }
3942
3943 /**
3944  * task_nice - return the nice value of a given task.
3945  * @p: the task in question.
3946  */
3947 int task_nice(const struct task_struct *p)
3948 {
3949         return TASK_NICE(p);
3950 }
3951 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3952
3953 /**
3954  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3955  * @cpu: the processor in question.
3956  */
3957 int idle_cpu(int cpu)
3958 {
3959         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3960
3961         if (rq->curr != rq->idle)
3962                 return 0;
3963
3964         if (rq->nr_running)
3965                 return 0;
3966
3967 #ifdef CONFIG_SMP
3968         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3969                 return 0;
3970 #endif
3971
3972         return 1;
3973 }
3974
3975 /**
3976  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3977  * @cpu: the processor in question.
3978  */
3979 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3980 {
3981         return cpu_rq(cpu)->idle;
3982 }
3983
3984 /**
3985  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3986  * @pid: the pid in question.
3987  */
3988 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3989 {
3990         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3991 }
3992
3993 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3994 static void
3995 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3996 {
3997         p->policy = policy;
3998         p->rt_priority = prio;
3999         p->normal_prio = normal_prio(p);
4000         /* we are holding p->pi_lock already */
4001         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4002         if (rt_prio(p->prio))
4003                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4004         else
4005                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4006         set_load_weight(p);
4007 }
4008
4009 /*
4010  * check the target process has a UID that matches the current process's
4011  */
4012 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4013 {
4014         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4015         bool match;
4016
4017         rcu_read_lock();
4018         pcred = __task_cred(p);
4019         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4020                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4021                          cred->euid == pcred->uid);
4022         else
4023                 match = false;
4024         rcu_read_unlock();
4025         return match;
4026 }
4027
4028 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4029                                 const struct sched_param *param, bool user)
4030 {
4031         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4032         unsigned long flags;
4033         const struct sched_class *prev_class;
4034         struct rq *rq;
4035         int reset_on_fork;
4036
4037         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4038         BUG_ON(in_interrupt());
4039 recheck:
4040         /* double check policy once rq lock held */
4041         if (policy < 0) {
4042                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4043                 policy = oldpolicy = p->policy;
4044         } else {
4045                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4046                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4047
4048                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4049                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4050                                 policy != SCHED_IDLE)
4051                         return -EINVAL;
4052         }
4053
4054         /*
4055          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4056          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4057          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4058          */
4059         if (param->sched_priority < 0 ||
4060             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4061             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4062                 return -EINVAL;
4063         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4064                 return -EINVAL;
4065
4066         /*
4067          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4068          */
4069         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4070                 if (rt_policy(policy)) {
4071                         unsigned long rlim_rtprio =
4072                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4073
4074                         /* can't set/change the rt policy */
4075                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4076                                 return -EPERM;
4077
4078                         /* can't increase priority */
4079                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4080                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4081                                 return -EPERM;
4082                 }
4083
4084                 /*
4085                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4086                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4087                  */
4088                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4089                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4090                                 return -EPERM;
4091                 }
4092
4093                 /* can't change other user's priorities */
4094                 if (!check_same_owner(p))
4095                         return -EPERM;
4096
4097                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4098                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4099                         return -EPERM;
4100         }
4101
4102         if (user) {
4103                 retval = security_task_setscheduler(p);
4104                 if (retval)
4105                         return retval;
4106         }
4107
4108         /*
4109          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4110          * changing the priority of the task:
4111          *
4112          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4113          * runqueue lock must be held.
4114          */
4115         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4116
4117         /*
4118          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4119          */
4120         if (p == rq->stop) {
4121                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4122                 return -EINVAL;
4123         }
4124
4125         /*
4126          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4127          */
4128         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4129                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4130
4131                 __task_rq_unlock(rq);
4132                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4133                 return 0;
4134         }
4135
4136 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4137         if (user) {
4138                 /*
4139                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4140                  * assigned.
4141                  */
4142                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4143                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4144                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4145                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4146                         return -EPERM;
4147                 }
4148         }
4149 #endif
4150
4151         /* recheck policy now with rq lock held */
4152         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4153                 policy = oldpolicy = -1;
4154                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4155                 goto recheck;
4156         }
4157         on_rq = p->on_rq;
4158         running = task_current(rq, p);
4159         if (on_rq)
4160                 dequeue_task(rq, p, 0);
4161         if (running)
4162                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4163
4164         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4165
4166         oldprio = p->prio;
4167         prev_class = p->sched_class;
4168         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4169
4170         if (running)
4171                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4172         if (on_rq)
4173                 enqueue_task(rq, p, 0);
4174
4175         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4176         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4177
4178         rt_mutex_adjust_pi(p);
4179
4180         return 0;
4181 }
4182
4183 /**
4184  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4185  * @p: the task in question.
4186  * @policy: new policy.
4187  * @param: structure containing the new RT priority.
4188  *
4189  * NOTE that the task may be already dead.
4190  */
4191 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4192                        const struct sched_param *param)
4193 {
4194         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4195 }
4196 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4197
4198 /**
4199  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4200  * @p: the task in question.
4201  * @policy: new policy.
4202  * @param: structure containing the new RT priority.
4203  *
4204  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4205  * current context has permission.  For example, this is needed in
4206  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4207  * but our caller might not have that capability.
4208  */
4209 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4210                                const struct sched_param *param)
4211 {
4212         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4213 }
4214
4215 static int
4216 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4217 {
4218         struct sched_param lparam;
4219         struct task_struct *p;
4220         int retval;
4221
4222         if (!param || pid < 0)
4223                 return -EINVAL;
4224         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4225                 return -EFAULT;
4226
4227         rcu_read_lock();
4228         retval = -ESRCH;
4229         p = find_process_by_pid(pid);
4230         if (p != NULL)
4231                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4232         rcu_read_unlock();
4233
4234         return retval;
4235 }
4236
4237 /**
4238  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4239  * @pid: the pid in question.
4240  * @policy: new policy.
4241  * @param: structure containing the new RT priority.
4242  */
4243 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4244                 struct sched_param __user *, param)
4245 {
4246         /* negative values for policy are not valid */
4247         if (policy < 0)
4248                 return -EINVAL;
4249
4250         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4251 }
4252
4253 /**
4254  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4255  * @pid: the pid in question.
4256  * @param: structure containing the new RT priority.
4257  */
4258 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4259 {
4260         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4261 }
4262
4263 /**
4264  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4265  * @pid: the pid in question.
4266  */
4267 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4268 {
4269         struct task_struct *p;
4270         int retval;
4271
4272         if (pid < 0)
4273                 return -EINVAL;
4274
4275         retval = -ESRCH;
4276         rcu_read_lock();
4277         p = find_process_by_pid(pid);
4278         if (p) {
4279                 retval = security_task_getscheduler(p);
4280                 if (!retval)
4281                         retval = p->policy
4282                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4283         }
4284         rcu_read_unlock();
4285         return retval;
4286 }
4287
4288 /**
4289  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4290  * @pid: the pid in question.
4291  * @param: structure containing the RT priority.
4292  */
4293 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4294 {
4295         struct sched_param lp;
4296         struct task_struct *p;
4297         int retval;
4298
4299         if (!param || pid < 0)
4300                 return -EINVAL;
4301
4302         rcu_read_lock();
4303         p = find_process_by_pid(pid);
4304         retval = -ESRCH;
4305         if (!p)
4306                 goto out_unlock;
4307
4308         retval = security_task_getscheduler(p);
4309         if (retval)
4310                 goto out_unlock;
4311
4312         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4313         rcu_read_unlock();
4314
4315         /*
4316          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4317          */
4318         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4319
4320         return retval;
4321
4322 out_unlock:
4323         rcu_read_unlock();
4324         return retval;
4325 }
4326
4327 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4328 {
4329         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4330         struct task_struct *p;
4331         int retval;
4332
4333         get_online_cpus();
4334         rcu_read_lock();
4335
4336         p = find_process_by_pid(pid);
4337         if (!p) {
4338                 rcu_read_unlock();
4339                 put_online_cpus();
4340                 return -ESRCH;
4341         }
4342
4343         /* Prevent p going away */
4344         get_task_struct(p);
4345         rcu_read_unlock();
4346
4347         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4348                 retval = -ENOMEM;
4349                 goto out_put_task;
4350         }
4351         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4352                 retval = -ENOMEM;
4353                 goto out_free_cpus_allowed;
4354         }
4355         retval = -EPERM;
4356         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4357                 goto out_unlock;
4358
4359         retval = security_task_setscheduler(p);
4360         if (retval)
4361                 goto out_unlock;
4362
4363         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4364         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4365 again:
4366         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4367
4368         if (!retval) {
4369                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4370                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4371                         /*
4372                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4373                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4374                          * cpuset's cpus_allowed
4375                          */
4376                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4377                         goto again;
4378                 }
4379         }
4380 out_unlock:
4381         free_cpumask_var(new_mask);
4382 out_free_cpus_allowed:
4383         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4384 out_put_task:
4385         put_task_struct(p);
4386         put_online_cpus();
4387         return retval;
4388 }
4389
4390 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4391                              struct cpumask *new_mask)
4392 {
4393         if (len < cpumask_size())
4394                 cpumask_clear(new_mask);
4395         else if (len > cpumask_size())
4396                 len = cpumask_size();
4397
4398         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4399 }
4400
4401 /**
4402  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4403  * @pid: pid of the process
4404  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4405  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4406  */
4407 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4408                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4409 {
4410         cpumask_var_t new_mask;
4411         int retval;
4412
4413         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4414                 return -ENOMEM;
4415
4416         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4417         if (retval == 0)
4418                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4419         free_cpumask_var(new_mask);
4420         return retval;
4421 }
4422
4423 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4424 {
4425         struct task_struct *p;
4426         unsigned long flags;
4427         int retval;
4428
4429         get_online_cpus();
4430         rcu_read_lock();
4431
4432         retval = -ESRCH;
4433         p = find_process_by_pid(pid);
4434         if (!p)
4435                 goto out_unlock;
4436
4437         retval = security_task_getscheduler(p);
4438         if (retval)
4439                 goto out_unlock;
4440
4441         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4442         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4443         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4444
4445 out_unlock:
4446         rcu_read_unlock();
4447         put_online_cpus();
4448
4449         return retval;
4450 }
4451
4452 /**
4453  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4454  * @pid: pid of the process
4455  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4456  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4457  */
4458 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4459                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4460 {
4461         int ret;
4462         cpumask_var_t mask;
4463
4464         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4465                 return -EINVAL;
4466         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4467                 return -EINVAL;
4468
4469         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4470                 return -ENOMEM;
4471
4472         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4473         if (ret == 0) {
4474                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4475
4476                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4477                         ret = -EFAULT;
4478                 else
4479                         ret = retlen;
4480         }
4481         free_cpumask_var(mask);
4482
4483         return ret;
4484 }
4485
4486 /**
4487  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4488  *
4489  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4490  * other threads running on this CPU then this function will return.
4491  */
4492 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4493 {
4494         struct rq *rq = this_rq_lock();
4495
4496         schedstat_inc(rq, yld_count);
4497         current->sched_class->yield_task(rq);
4498
4499         /*
4500          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4501          * no need to preempt or enable interrupts:
4502          */
4503         __release(rq->lock);
4504         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4505         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4506         sched_preempt_enable_no_resched();
4507
4508         schedule();
4509
4510         return 0;
4511 }
4512
4513 static inline int should_resched(void)
4514 {
4515         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4516 }
4517
4518 static void __cond_resched(void)
4519 {
4520         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4521         __schedule();
4522         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4523 }
4524
4525 int __sched _cond_resched(void)
4526 {
4527         if (should_resched()) {
4528                 __cond_resched();
4529                 return 1;
4530         }
4531         return 0;
4532 }
4533 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4534
4535 /*
4536  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4537  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4538  *
4539  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4540  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4541  * spin_unlock(), once by hand).
4542  */
4543 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4544 {
4545         int resched = should_resched();
4546         int ret = 0;
4547
4548         lockdep_assert_held(lock);
4549
4550         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4551                 spin_unlock(lock);
4552                 if (resched)
4553                         __cond_resched();
4554                 else
4555                         cpu_relax();
4556                 ret = 1;
4557                 spin_lock(lock);
4558         }
4559         return ret;
4560 }
4561 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4562
4563 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4564 {
4565         BUG_ON(!in_softirq());
4566
4567         if (should_resched()) {
4568                 local_bh_enable();
4569                 __cond_resched();
4570                 local_bh_disable();
4571                 return 1;
4572         }
4573         return 0;
4574 }
4575 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4576
4577 /**
4578  * yield - yield the current processor to other threads.
4579  *
4580  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4581  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4582  */
4583 void __sched yield(void)
4584 {
4585         set_current_state(TASK_RUNNING);
4586         sys_sched_yield();
4587 }
4588 EXPORT_SYMBOL(yield);
4589
4590 /**
4591  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4592  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4593  * processor it's on.
4594  * @p: target task
4595  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4596  *
4597  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4598  * can't go away on us before we can do any checks.
4599  *
4600  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4601  */
4602 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4603 {
4604         struct task_struct *curr = current;
4605         struct rq *rq, *p_rq;
4606         unsigned long flags;
4607         bool yielded = 0;
4608
4609         local_irq_save(flags);
4610         rq = this_rq();
4611
4612 again:
4613         p_rq = task_rq(p);
4614         double_rq_lock(rq, p_rq);
4615         while (task_rq(p) != p_rq) {
4616                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4617                 goto again;
4618         }
4619
4620         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4621                 goto out;
4622
4623         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4624                 goto out;
4625
4626         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4627                 goto out;
4628
4629         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4630         if (yielded) {
4631                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4632                 /*
4633                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4634                  * fairness.
4635                  */
4636                 if (preempt && rq != p_rq)
4637                         resched_task(p_rq->curr);
4638         } else {
4639                 /*
4640                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4641                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4642                  * the next update.
4643                  */
4644                 rq->skip_clock_update = 0;
4645         }
4646
4647 out:
4648         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4649         local_irq_restore(flags);
4650
4651         if (yielded)
4652                 schedule();
4653
4654         return yielded;
4655 }
4656 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4657
4658 /*
4659  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4660  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4661  */
4662 void __sched io_schedule(void)
4663 {
4664         struct rq *rq = raw_rq();
4665
4666         delayacct_blkio_start();
4667         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4668         blk_flush_plug(current);
4669         current->in_iowait = 1;
4670         schedule();
4671         current->in_iowait = 0;
4672         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4673         delayacct_blkio_end();
4674 }
4675 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4676
4677 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4678 {
4679         struct rq *rq = raw_rq();
4680         long ret;
4681
4682         delayacct_blkio_start();
4683         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4684         blk_flush_plug(current);
4685         current->in_iowait = 1;
4686         ret = schedule_timeout(timeout);
4687         current->in_iowait = 0;
4688         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4689         delayacct_blkio_end();
4690         return ret;
4691 }
4692
4693 /**
4694  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4695  * @policy: scheduling class.
4696  *
4697  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4698  * by a given scheduling class.
4699  */
4700 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4701 {
4702         int ret = -EINVAL;
4703
4704         switch (policy) {
4705         case SCHED_FIFO:
4706         case SCHED_RR:
4707                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4708                 break;
4709         case SCHED_NORMAL:
4710         case SCHED_BATCH:
4711         case SCHED_IDLE:
4712                 ret = 0;
4713                 break;
4714         }
4715         return ret;
4716 }
4717
4718 /**
4719  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4720  * @policy: scheduling class.
4721  *
4722  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4723  * by a given scheduling class.
4724  */
4725 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4726 {
4727         int ret = -EINVAL;
4728
4729         switch (policy) {
4730         case SCHED_FIFO:
4731         case SCHED_RR:
4732                 ret = 1;
4733                 break;
4734         case SCHED_NORMAL:
4735         case SCHED_BATCH:
4736         case SCHED_IDLE:
4737                 ret = 0;
4738         }
4739         return ret;
4740 }
4741
4742 /**
4743  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4744  * @pid: pid of the process.
4745  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4746  *
4747  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4748  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4749  */
4750 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4751                 struct timespec __user *, interval)
4752 {
4753         struct task_struct *p;
4754         unsigned int time_slice;
4755         unsigned long flags;
4756         struct rq *rq;
4757         int retval;
4758         struct timespec t;
4759
4760         if (pid < 0)
4761                 return -EINVAL;
4762
4763         retval = -ESRCH;
4764         rcu_read_lock();
4765         p = find_process_by_pid(pid);
4766         if (!p)
4767                 goto out_unlock;
4768
4769         retval = security_task_getscheduler(p);
4770         if (retval)
4771                 goto out_unlock;
4772
4773         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4774         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4775         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4776
4777         rcu_read_unlock();
4778         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4779         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4780         return retval;
4781
4782 out_unlock:
4783         rcu_read_unlock();
4784         return retval;
4785 }
4786
4787 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4788
4789 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4790 {
4791         unsigned long free = 0;
4792         unsigned state;
4793
4794         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4795         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4796                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4797 #if BITS_PER_LONG == 32
4798         if (state == TASK_RUNNING)
4799                 printk(KERN_CONT " running  ");
4800         else
4801                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4802 #else
4803         if (state == TASK_RUNNING)
4804                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4805         else
4806                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4807 #endif
4808 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4809         free = stack_not_used(p);
4810 #endif
4811         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4812                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4813                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4814
4815         show_stack(p, NULL);
4816 }
4817
4818 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4819 {
4820         struct task_struct *g, *p;
4821
4822 #if BITS_PER_LONG == 32
4823         printk(KERN_INFO
4824                 "  task                PC stack   pid father\n");
4825 #else
4826         printk(KERN_INFO
4827                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4828 #endif
4829         rcu_read_lock();
4830         do_each_thread(g, p) {
4831                 /*
4832                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4833                  * console might take a lot of time:
4834                  */
4835                 touch_nmi_watchdog();
4836                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4837                         sched_show_task(p);
4838         } while_each_thread(g, p);
4839
4840         touch_all_softlockup_watchdogs();
4841
4842 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4843         sysrq_sched_debug_show();
4844 #endif
4845         rcu_read_unlock();
4846         /*
4847          * Only show locks if all tasks are dumped:
4848          */
4849         if (!state_filter)
4850                 debug_show_all_locks();
4851 }
4852
4853 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4854 {
4855         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4856 }
4857
4858 /**
4859  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4860  * @idle: task in question
4861  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4862  *
4863  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4864  * flag, to make booting more robust.
4865  */
4866 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4867 {
4868         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4869         unsigned long flags;
4870
4871         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4872
4873         __sched_fork(idle);
4874         idle->state = TASK_RUNNING;
4875         idle->se.exec_start = sched_clock();
4876
4877         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4878         /*
4879          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4880          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4881          * lockdep check in task_group() will fail.
4882          *
4883          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4884          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4885          *
4886          * Silence PROVE_RCU
4887          */
4888         rcu_read_lock();
4889         __set_task_cpu(idle, cpu);
4890         rcu_read_unlock();
4891
4892         rq->curr = rq->idle = idle;
4893 #if defined(CONFIG_SMP)
4894         idle->on_cpu = 1;
4895 #endif
4896         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4897
4898         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4899         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4900
4901         /*
4902          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4903          */
4904         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4905         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4906 #if defined(CONFIG_SMP)
4907         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4908 #endif
4909 }
4910
4911 #ifdef CONFIG_SMP
4912 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4913 {
4914         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4915                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4916
4917         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4918         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4919 }
4920
4921 /*
4922  * This is how migration works:
4923  *
4924  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4925  *    stop_one_cpu().
4926  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4927  *    off the CPU)
4928  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4929  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4930  *    it and puts it into the right queue.
4931  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4932  *    is done.
4933  */
4934
4935 /*
4936  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4937  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4938  * is removed from the allowed bitmask.
4939  *
4940  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4941  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4942  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4943  */
4944 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4945 {
4946         unsigned long flags;
4947         struct rq *rq;
4948         unsigned int dest_cpu;
4949         int ret = 0;
4950
4951         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4952
4953         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4954                 goto out;
4955
4956         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4957                 ret = -EINVAL;
4958                 goto out;
4959         }
4960
4961         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4962                 ret = -EINVAL;
4963                 goto out;
4964         }
4965
4966         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4967
4968         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4969         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4970                 goto out;
4971
4972         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4973         if (p->on_rq) {
4974                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4975                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4976                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4977                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4978                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4979                 return 0;
4980         }
4981 out:
4982         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4983
4984         return ret;
4985 }
4986 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4987
4988 /*
4989  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4990  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4991  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4992  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4993  *
4994  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4995  * as the task is no longer on this CPU.
4996  *
4997  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4998  */
4999 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5000 {
5001         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5002         int ret = 0;
5003
5004         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5005                 return ret;
5006
5007         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5008         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5009
5010         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
5011         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5012         /* Already moved. */
5013         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5014                 goto done;
5015         /* Affinity changed (again). */
5016         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5017                 goto fail;
5018
5019         /*
5020          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5021          * placed properly.
5022          */
5023         if (p->on_rq) {
5024                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
5025                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5026                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
5027                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5028         }
5029 done:
5030         ret = 1;
5031 fail:
5032         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5033         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5034         return ret;
5035 }
5036
5037 /*
5038  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5039  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5040  * 'pushing' onto another runqueue.
5041  */
5042 static int migration_cpu_stop(void *data)
5043 {
5044         struct migration_arg *arg = data;
5045
5046         /*
5047          * The original target cpu might have gone down and we might
5048          * be on another cpu but it doesn't matter.
5049          */
5050         local_irq_disable();
5051         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5052         local_irq_enable();
5053         return 0;
5054 }
5055
5056 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5057
5058 /*
5059  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5060  * offline.
5061  */
5062 void idle_task_exit(void)
5063 {
5064         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5065
5066         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5067
5068         if (mm != &init_mm)
5069                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5070         mmdrop(mm);
5071 }
5072
5073 /*
5074  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5075  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5076  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5077  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5078  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5079  */
5080 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5081 {
5082         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5083
5084         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5085         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5086 }
5087
5088 /*
5089  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5090  */
5091 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5092 {
5093         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5094         rq->calc_load_active = 0;
5095 }
5096
5097 /*
5098  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5099  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5100  *
5101  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5102  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5103  * because of lock validation efforts.
5104  */
5105 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5106 {
5107         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5108         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5109         int dest_cpu;
5110
5111         /*
5112          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5113          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5114          *
5115          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5116          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5117          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5118          * done here.
5119          */
5120         rq->stop = NULL;
5121
5122         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5123         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5124
5125         for ( ; ; ) {
5126                 /*
5127                  * There's this thread running, bail when that's the only
5128                  * remaining thread.
5129                  */
5130                 if (rq->nr_running == 1)
5131                         break;
5132
5133                 next = pick_next_task(rq);
5134                 BUG_ON(!next);
5135                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5136
5137                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5138                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5139                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5140
5141                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5142
5143                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5144         }
5145
5146         rq->stop = stop;
5147 }
5148
5149 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5150
5151 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5152
5153 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5154         {
5155                 .procname       = "sched_domain",
5156                 .mode           = 0555,
5157         },
5158         {}
5159 };
5160
5161 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5162         {
5163                 .procname       = "kernel",
5164                 .mode           = 0555,
5165                 .child          = sd_ctl_dir,
5166         },
5167         {}
5168 };
5169
5170 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5171 {
5172         struct ctl_table *entry =
5173                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5174
5175         return entry;
5176 }
5177
5178 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5179 {
5180         struct ctl_table *entry;
5181
5182         /*
5183          * In the intermediate directories, both the child directory and
5184          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5185          * will always be set. In the lowest directory the names are
5186          * static strings and all have proc handlers.
5187          */
5188         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5189                 if (entry->child)
5190                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5191                 if (entry->proc_handler == NULL)
5192                         kfree(entry->procname);
5193         }
5194
5195         kfree(*tablep);
5196         *tablep = NULL;
5197 }
5198
5199 static void
5200 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5201                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5202                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5203 {
5204         entry->procname = procname;
5205         entry->data = data;
5206         entry->maxlen = maxlen;
5207         entry->mode = mode;
5208         entry->proc_handler = proc_handler;
5209 }
5210
5211 static struct ctl_table *
5212 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5213 {
5214         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5215
5216         if (table == NULL)
5217                 return NULL;
5218
5219         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5220                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5221         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5222                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5223         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5224                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5225         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5226                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5227         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5228                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5229         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5230                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5231         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5232                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5233         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5234                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5235         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5236                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5237         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5238                 &sd->cache_nice_tries,
5239                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5240         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5241                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5242         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5243                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5244         /* &table[12] is terminator */
5245
5246         return table;
5247 }
5248
5249 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5250 {
5251         struct ctl_table *entry, *table;
5252         struct sched_domain *sd;
5253         int domain_num = 0, i;
5254         char buf[32];
5255
5256         for_each_domain(cpu, sd)
5257                 domain_num++;
5258         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5259         if (table == NULL)
5260                 return NULL;
5261
5262         i = 0;
5263         for_each_domain(cpu, sd) {
5264                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5265                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5266                 entry->mode = 0555;
5267                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5268                 entry++;
5269                 i++;
5270         }
5271         return table;
5272 }
5273
5274 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5275 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5276 {
5277         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5278         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5279         char buf[32];
5280
5281         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5282         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5283
5284         if (entry == NULL)
5285                 return;
5286
5287         for_each_possible_cpu(i) {
5288                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5289                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5290                 entry->mode = 0555;
5291                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5292                 entry++;
5293         }
5294
5295         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5296         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5297 }
5298
5299 /* may be called multiple times per register */
5300 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5301 {
5302         if (sd_sysctl_header)
5303                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5304         sd_sysctl_header = NULL;
5305         if (sd_ctl_dir[0].child)
5306                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5307 }
5308 #else
5309 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5310 {
5311 }
5312 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5313 {
5314 }
5315 #endif
5316
5317 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5318 {
5319         if (!rq->online) {
5320                 const struct sched_class *class;
5321
5322                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5323                 rq->online = 1;
5324
5325                 for_each_class(class) {
5326                         if (class->rq_online)
5327                                 class->rq_online(rq);
5328                 }
5329         }
5330 }
5331
5332 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5333 {
5334         if (rq->online) {
5335                 const struct sched_class *class;
5336
5337                 for_each_class(class) {
5338                         if (class->rq_offline)
5339                                 class->rq_offline(rq);
5340                 }
5341
5342                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5343                 rq->online = 0;
5344         }
5345 }
5346
5347 /*
5348  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5349  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5350  */
5351 static int __cpuinit
5352 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5353 {
5354         int cpu = (long)hcpu;
5355         unsigned long flags;
5356         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5357
5358         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5359
5360         case CPU_UP_PREPARE:
5361                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5362                 break;
5363
5364         case CPU_ONLINE:
5365                 /* Update our root-domain */
5366                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5367                 if (rq->rd) {
5368                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5369
5370                         set_rq_online(rq);
5371                 }
5372                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5373                 break;
5374
5375 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5376         case CPU_DYING:
5377                 sched_ttwu_pending();
5378                 /* Update our root-domain */
5379                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5380                 if (rq->rd) {
5381                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5382                         set_rq_offline(rq);
5383                 }
5384                 migrate_tasks(cpu);
5385                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5386                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5387
5388                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5389                 calc_global_load_remove(rq);
5390                 break;
5391 #endif
5392         }
5393
5394         update_max_interval();
5395
5396         return NOTIFY_OK;
5397 }
5398
5399 /*
5400  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5401  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5402  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5403  */
5404 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5405         .notifier_call = migration_call,
5406         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5407 };
5408
5409 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5410                                       unsigned long action, void *hcpu)
5411 {
5412         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5413         case CPU_STARTING:
5414         case CPU_DOWN_FAILED:
5415                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5416                 return NOTIFY_OK;
5417         default:
5418                 return NOTIFY_DONE;
5419         }
5420 }
5421
5422 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5423                                         unsigned long action, void *hcpu)
5424 {
5425         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5426         case CPU_DOWN_PREPARE:
5427                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5428                 return NOTIFY_OK;
5429         default:
5430                 return NOTIFY_DONE;
5431         }
5432 }
5433
5434 static int __init migration_init(void)
5435 {
5436         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5437         int err;
5438
5439         /* Initialize migration for the boot CPU */
5440         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5441         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5442         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5443         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5444
5445         /* Register cpu active notifiers */
5446         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5447         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5448
5449         return 0;
5450 }
5451 early_initcall(migration_init);
5452 #endif
5453
5454 #ifdef CONFIG_SMP
5455
5456 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5457
5458 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5459
5460 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5461
5462 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5463 {
5464         sched_domain_debug_enabled = 1;
5465
5466         return 0;
5467 }
5468 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5469
5470 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5471                                   struct cpumask *groupmask)
5472 {
5473         struct sched_group *group = sd->groups;
5474         char str[256];
5475
5476         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5477         cpumask_clear(groupmask);
5478
5479         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5480
5481         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5482                 printk("does not load-balance\n");
5483                 if (sd->parent)
5484                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5485                                         " has parent");
5486                 return -1;
5487         }
5488
5489         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5490
5491         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5492                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5493                                 "CPU%d\n", cpu);
5494         }
5495         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5496                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5497                                 " CPU%d\n", cpu);
5498         }
5499
5500         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5501         do {
5502                 if (!group) {
5503                         printk("\n");
5504                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5505                         break;
5506                 }
5507
5508                 if (!group->sgp->power) {
5509                         printk(KERN_CONT "\n");
5510                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5511                                         "set\n");
5512                         break;
5513                 }
5514
5515                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5516                         printk(KERN_CONT "\n");
5517                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5518                         break;
5519                 }
5520
5521                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5522                         printk(KERN_CONT "\n");
5523                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5524                         break;
5525                 }
5526
5527                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5528
5529                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5530
5531                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5532                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5533                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5534                                 group->sgp->power);
5535                 }
5536
5537                 group = group->next;
5538         } while (group != sd->groups);
5539         printk(KERN_CONT "\n");
5540
5541         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5542                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5543
5544         if (sd->parent &&
5545             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5546                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5547                         "of domain->span\n");
5548         return 0;
5549 }
5550
5551 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5552 {
5553         int level = 0;
5554
5555         if (!sched_domain_debug_enabled)
5556                 return;
5557
5558         if (!sd) {
5559                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5560                 return;
5561         }
5562
5563         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5564
5565         for (;;) {
5566                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5567                         break;
5568                 level++;
5569                 sd = sd->parent;
5570                 if (!sd)
5571                         break;
5572         }
5573 }
5574 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5575 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5576 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5577
5578 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5579 {
5580         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5581                 return 1;
5582
5583         /* Following flags need at least 2 groups */
5584         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5585                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5586                          SD_BALANCE_FORK |
5587                          SD_BALANCE_EXEC |
5588                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5589                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5590                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5591                         return 0;
5592         }
5593
5594         /* Following flags don't use groups */
5595         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5596                 return 0;
5597
5598         return 1;
5599 }
5600
5601 static int
5602 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5603 {
5604         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5605
5606         if (sd_degenerate(parent))
5607                 return 1;
5608
5609         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5610                 return 0;
5611
5612         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5613         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5614                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5615                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5616                                 SD_BALANCE_FORK |
5617                                 SD_BALANCE_EXEC |
5618                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5619                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5620                 if (nr_node_ids == 1)
5621                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5622         }
5623         if (~cflags & pflags)
5624                 return 0;
5625
5626         return 1;
5627 }
5628
5629 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5630 {
5631         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5632
5633         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5634         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5635         free_cpumask_var(rd->online);
5636         free_cpumask_var(rd->span);
5637         kfree(rd);
5638 }
5639
5640 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5641 {
5642         struct root_domain *old_rd = NULL;
5643         unsigned long flags;
5644
5645         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5646
5647         if (rq->rd) {
5648                 old_rd = rq->rd;
5649
5650                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5651                         set_rq_offline(rq);
5652
5653                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5654
5655                 /*
5656                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5657                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5658                  * in this function:
5659                  */
5660                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5661                         old_rd = NULL;
5662         }
5663
5664         atomic_inc(&rd->refcount);
5665         rq->rd = rd;
5666
5667         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5668         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5669                 set_rq_online(rq);
5670
5671         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5672
5673         if (old_rd)
5674                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5675 }
5676
5677 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5678 {
5679         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5680
5681         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5682                 goto out;
5683         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5684                 goto free_span;
5685         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5686                 goto free_online;
5687
5688         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5689                 goto free_rto_mask;
5690         return 0;
5691
5692 free_rto_mask:
5693         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5694 free_online:
5695         free_cpumask_var(rd->online);
5696 free_span:
5697         free_cpumask_var(rd->span);
5698 out:
5699         return -ENOMEM;
5700 }
5701
5702 /*
5703  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5704  * members (mimicking the global state we have today).
5705  */
5706 struct root_domain def_root_domain;
5707
5708 static void init_defrootdomain(void)
5709 {
5710         init_rootdomain(&def_root_domain);
5711
5712         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5713 }
5714
5715 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5716 {
5717         struct root_domain *rd;
5718
5719         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5720         if (!rd)
5721                 return NULL;
5722
5723         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5724                 kfree(rd);
5725                 return NULL;
5726         }
5727
5728         return rd;
5729 }
5730
5731 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5732 {
5733         struct sched_group *tmp, *first;
5734
5735         if (!sg)
5736                 return;
5737
5738         first = sg;
5739         do {
5740                 tmp = sg->next;
5741
5742                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5743                         kfree(sg->sgp);
5744
5745                 kfree(sg);
5746                 sg = tmp;
5747         } while (sg != first);
5748 }
5749
5750 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5751 {
5752         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5753
5754         /*
5755          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5756          * nuke them all.
5757          */
5758         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5759                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5760         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5761                 kfree(sd->groups->sgp);
5762                 kfree(sd->groups);
5763         }
5764         kfree(sd);
5765 }
5766
5767 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5768 {
5769         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5770 }
5771
5772 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5773 {
5774         for (; sd; sd = sd->parent)
5775                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5776 }
5777
5778 /*
5779  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5780  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5781  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5782  *
5783  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5784  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5785  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5786  */
5787 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5788 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5789
5790 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5791 {
5792         struct sched_domain *sd;
5793         int id = cpu;
5794
5795         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5796         if (sd)
5797                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5798
5799         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5800         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5801 }
5802
5803 /*
5804  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5805  * hold the hotplug lock.
5806  */
5807 static void
5808 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5809 {
5810         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5811         struct sched_domain *tmp;
5812
5813         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5814         for (tmp = sd; tmp; ) {
5815                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5816                 if (!parent)
5817                         break;
5818
5819                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5820                         tmp->parent = parent->parent;
5821                         if (parent->parent)
5822                                 parent->parent->child = tmp;
5823                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5824                 } else
5825                         tmp = tmp->parent;
5826         }
5827
5828         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5829                 tmp = sd;
5830                 sd = sd->parent;
5831                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5832                 if (sd)
5833                         sd->child = NULL;
5834         }
5835
5836         sched_domain_debug(sd, cpu);
5837
5838         rq_attach_root(rq, rd);
5839         tmp = rq->sd;
5840         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5841         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5842
5843         update_top_cache_domain(cpu);
5844 }
5845
5846 /* cpus with isolated domains */
5847 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5848
5849 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5850 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5851 {
5852         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5853         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5854         return 1;
5855 }
5856
5857 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5858
5859 #ifdef CONFIG_NUMA
5860
5861 /**
5862  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5863  * @node: node whose sched_domain we're building
5864  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5865  *
5866  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
5867  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5868  *
5869  * Should use nodemask_t.
5870  */
5871 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
5872 {
5873         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
5874
5875         min_val = INT_MAX;
5876
5877         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5878                 /* Start at @node */
5879                 n = (node + i) % nr_node_ids;
5880
5881                 if (!nr_cpus_node(n))
5882                         continue;
5883
5884                 /* Skip already used nodes */
5885                 if (node_isset(n, *used_nodes))
5886                         continue;
5887
5888                 /* Simple min distance search */
5889                 val = node_distance(node, n);
5890
5891                 if (val < min_val) {
5892                         min_val = val;
5893                         best_node = n;
5894                 }
5895         }
5896
5897         if (best_node != -1)
5898                 node_set(best_node, *used_nodes);
5899         return best_node;
5900 }
5901
5902 /**
5903  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5904  * @node: node whose cpumask we're constructing
5905  * @span: resulting cpumask
5906  *
5907  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
5908  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5909  * out optimally.
5910  */
5911 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
5912 {
5913         nodemask_t used_nodes;
5914         int i;
5915
5916         cpumask_clear(span);
5917         nodes_clear(used_nodes);
5918
5919         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
5920         node_set(node, used_nodes);
5921
5922         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5923                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
5924                 if (next_node < 0)
5925                         break;
5926                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
5927         }
5928 }
5929
5930 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
5931 {
5932         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5933
5934         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
5935
5936         return sched_domains_tmpmask;
5937 }
5938
5939 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
5940 {
5941         return cpu_possible_mask;
5942 }
5943 #endif /* CONFIG_NUMA */
5944
5945 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5946 {
5947         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5948 }
5949
5950 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5951
5952 struct sd_data {
5953         struct sched_domain **__percpu sd;
5954         struct sched_group **__percpu sg;
5955         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5956 };
5957
5958 struct s_data {
5959         struct sched_domain ** __percpu sd;
5960         struct root_domain      *rd;
5961 };
5962
5963 enum s_alloc {
5964         sa_rootdomain,
5965         sa_sd,
5966         sa_sd_storage,
5967         sa_none,
5968 };
5969
5970 struct sched_domain_topology_level;
5971
5972 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5973 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5974
5975 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5976
5977 struct sched_domain_topology_level {
5978         sched_domain_init_f init;
5979         sched_domain_mask_f mask;
5980         int                 flags;
5981         struct sd_data      data;
5982 };
5983
5984 static int
5985 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5986 {
5987         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5988         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5989         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5990         struct sd_data *sdd = sd->private;
5991         struct sched_domain *child;
5992         int i;
5993
5994         cpumask_clear(covered);
5995
5996         for_each_cpu(i, span) {
5997                 struct cpumask *sg_span;
5998
5999                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6000                         continue;
6001
6002                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6003                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6004
6005                 if (!sg)
6006                         goto fail;
6007
6008                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6009
6010                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6011                 if (child->child) {
6012                         child = child->child;
6013                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
6014                 } else
6015                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6016
6017                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6018
6019                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
6020                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
6021
6022                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
6023                         groups = sg;
6024
6025                 if (!first)
6026                         first = sg;
6027                 if (last)
6028                         last->next = sg;
6029                 last = sg;
6030                 last->next = first;
6031         }
6032         sd->groups = groups;
6033
6034         return 0;
6035
6036 fail:
6037         free_sched_groups(first, 0);
6038
6039         return -ENOMEM;
6040 }
6041
6042 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6043 {
6044         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6045         struct sched_domain *child = sd->child;
6046
6047         if (child)
6048                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6049
6050         if (sg) {
6051                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6052                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6053                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6054         }
6055
6056         return cpu;
6057 }
6058
6059 /*
6060  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6061  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6062  * and ->cpu_power to 0.
6063  *
6064  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6065  */
6066 static int
6067 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6068 {
6069         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6070         struct sd_data *sdd = sd->private;
6071         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6072         struct cpumask *covered;
6073         int i;
6074
6075         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6076         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6077
6078         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6079                 return 0;
6080
6081         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6082         covered = sched_domains_tmpmask;
6083
6084         cpumask_clear(covered);
6085
6086         for_each_cpu(i, span) {
6087                 struct sched_group *sg;
6088                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6089                 int j;
6090
6091                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6092                         continue;
6093
6094                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6095                 sg->sgp->power = 0;
6096
6097                 for_each_cpu(j, span) {
6098                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6099                                 continue;
6100
6101                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6102                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6103                 }
6104
6105                 if (!first)
6106                         first = sg;
6107                 if (last)
6108                         last->next = sg;
6109                 last = sg;
6110         }
6111         last->next = first;
6112
6113         return 0;
6114 }
6115
6116 /*
6117  * Initialize sched groups cpu_power.
6118  *
6119  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6120  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6121  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6122  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6123  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6124  * less cpu_power.
6125  */
6126 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6127 {
6128         struct sched_group *sg = sd->groups;
6129
6130         WARN_ON(!sd || !sg);
6131
6132         do {
6133                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6134                 sg = sg->next;
6135         } while (sg != sd->groups);
6136
6137         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6138                 return;
6139
6140         update_group_power(sd, cpu);
6141         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6142 }
6143
6144 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6145 {
6146        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6147 }
6148
6149 /*
6150  * Initializers for schedule domains
6151  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6152  */
6153
6154 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6155 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6156 #else
6157 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6158 #endif
6159
6160 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6161 static noinline struct sched_domain *                                   \
6162 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6163 {                                                                       \
6164         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6165         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6166         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6167         sd->private = &tl->data;                                        \
6168         return sd;                                                      \
6169 }
6170
6171 SD_INIT_FUNC(CPU)
6172 #ifdef CONFIG_NUMA
6173  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6174  SD_INIT_FUNC(NODE)
6175 #endif
6176 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6177  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6178 #endif
6179 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6180  SD_INIT_FUNC(MC)
6181 #endif
6182 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6183  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6184 #endif
6185
6186 static int default_relax_domain_level = -1;
6187 int sched_domain_level_max;
6188
6189 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6190 {
6191         unsigned long val;
6192
6193         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6194         if (val < sched_domain_level_max)
6195                 default_relax_domain_level = val;
6196
6197         return 1;
6198 }
6199 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6200
6201 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6202                                  struct sched_domain_attr *attr)
6203 {
6204         int request;
6205
6206         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6207                 if (default_relax_domain_level < 0)
6208                         return;
6209                 else
6210                         request = default_relax_domain_level;
6211         } else
6212                 request = attr->relax_domain_level;
6213         if (request < sd->level) {
6214                 /* turn off idle balance on this domain */
6215                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6216         } else {
6217                 /* turn on idle balance on this domain */
6218                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6219         }
6220 }
6221
6222 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6223 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6224
6225 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6226                                  const struct cpumask *cpu_map)
6227 {
6228         switch (what) {
6229         case sa_rootdomain:
6230                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6231                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6232         case sa_sd:
6233                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6234         case sa_sd_storage:
6235                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6236         case sa_none:
6237                 break;
6238         }
6239 }
6240
6241 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6242                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6243 {
6244         memset(d, 0, sizeof(*d));
6245
6246         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6247                 return sa_sd_storage;
6248         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6249         if (!d->sd)
6250                 return sa_sd_storage;
6251         d->rd = alloc_rootdomain();
6252         if (!d->rd)
6253                 return sa_sd;
6254         return sa_rootdomain;
6255 }
6256
6257 /*
6258  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6259  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6260  * will not free the data we're using.
6261  */
6262 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6263 {
6264         struct sd_data *sdd = sd->private;
6265
6266         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6267         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6268
6269         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6270                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6271
6272         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6273                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6274 }
6275
6276 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6277 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6278 {
6279         return topology_thread_cpumask(cpu);
6280 }
6281 #endif
6282
6283 /*
6284  * Topology list, bottom-up.
6285  */
6286 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6287 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6288         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6289 #endif
6290 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6291         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6292 #endif
6293 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6294         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6295 #endif
6296         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6297 #ifdef CONFIG_NUMA
6298         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6299         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6300 #endif
6301         { NULL, },
6302 };
6303
6304 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6305
6306 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6307 {
6308         struct sched_domain_topology_level *tl;
6309         int j;
6310
6311         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6312                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6313
6314                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6315                 if (!sdd->sd)
6316                         return -ENOMEM;
6317
6318                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6319                 if (!sdd->sg)
6320                         return -ENOMEM;
6321
6322                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6323                 if (!sdd->sgp)
6324                         return -ENOMEM;
6325
6326                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6327                         struct sched_domain *sd;
6328                         struct sched_group *sg;
6329                         struct sched_group_power *sgp;
6330
6331                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6332                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6333                         if (!sd)
6334                                 return -ENOMEM;
6335
6336                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6337
6338                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6339                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6340                         if (!sg)
6341                                 return -ENOMEM;
6342
6343                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6344
6345                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6346                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6347                         if (!sgp)
6348                                 return -ENOMEM;
6349
6350                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6351                 }
6352         }
6353
6354         return 0;
6355 }
6356
6357 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6358 {
6359         struct sched_domain_topology_level *tl;
6360         int j;
6361
6362         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6363                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6364
6365                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6366                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6367                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6368                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
6369                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6370                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6371                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6372                 }
6373                 free_percpu(sdd->sd);
6374                 free_percpu(sdd->sg);
6375                 free_percpu(sdd->sgp);
6376         }
6377 }
6378
6379 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6380                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6381                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6382                 int cpu)
6383 {
6384         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6385         if (!sd)
6386                 return child;
6387
6388         set_domain_attribute(sd, attr);
6389         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6390         if (child) {
6391                 sd->level = child->level + 1;
6392                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6393                 child->parent = sd;
6394         }
6395         sd->child = child;
6396
6397         return sd;
6398 }
6399
6400 /*
6401  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6402  * to the individual cpus
6403  */
6404 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6405                                struct sched_domain_attr *attr)
6406 {
6407         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6408         struct sched_domain *sd;
6409         struct s_data d;
6410         int i, ret = -ENOMEM;
6411
6412         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6413         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6414                 goto error;
6415
6416         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6417         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6418                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6419
6420                 sd = NULL;
6421                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6422                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6423                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6424                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6425                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6426                                 break;
6427                 }
6428
6429                 while (sd->child)
6430                         sd = sd->child;
6431
6432                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6433         }
6434
6435         /* Build the groups for the domains */
6436         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6437                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6438                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6439                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6440                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6441                                         goto error;
6442                         } else {
6443                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6444                                         goto error;
6445                         }
6446                 }
6447         }
6448
6449         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6450         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6451                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6452                         continue;
6453
6454                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6455                         claim_allocations(i, sd);
6456                         init_sched_groups_power(i, sd);
6457                 }
6458         }
6459
6460         /* Attach the domains */
6461         rcu_read_lock();
6462         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6463                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6464                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6465         }
6466         rcu_read_unlock();
6467
6468         ret = 0;
6469 error:
6470         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6471         return ret;
6472 }
6473
6474 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6475 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6476 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6477                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6478
6479 /*
6480  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6481  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6482  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6483  */
6484 static cpumask_var_t fallback_doms;
6485
6486 /*
6487  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6488  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6489  * or 0 if it stayed the same.
6490  */
6491 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6492 {
6493         return 0;
6494 }
6495
6496 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6497 {
6498         int i;
6499         cpumask_var_t *doms;
6500
6501         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6502         if (!doms)
6503                 return NULL;
6504         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6505                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6506                         free_sched_domains(doms, i);
6507                         return NULL;
6508                 }
6509         }
6510         return doms;
6511 }
6512
6513 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6514 {
6515         unsigned int i;
6516         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6517                 free_cpumask_var(doms[i]);
6518         kfree(doms);
6519 }
6520
6521 /*
6522  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6523  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6524  * exclude other special cases in the future.
6525  */
6526 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6527 {
6528         int err;
6529
6530         arch_update_cpu_topology();
6531         ndoms_cur = 1;
6532         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6533         if (!doms_cur)
6534                 doms_cur = &fallback_doms;
6535         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6536         dattr_cur = NULL;
6537         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6538         register_sched_domain_sysctl();
6539
6540         return err;
6541 }
6542
6543 /*
6544  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6545  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6546  */
6547 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6548 {
6549         int i;
6550
6551         rcu_read_lock();
6552         for_each_cpu(i, cpu_map)
6553                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6554         rcu_read_unlock();
6555 }
6556
6557 /* handle null as "default" */
6558 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6559                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6560 {
6561         struct sched_domain_attr tmp;
6562
6563         /* fast path */
6564         if (!new && !cur)
6565                 return 1;
6566
6567         tmp = SD_ATTR_INIT;
6568         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6569                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6570                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6571 }
6572
6573 /*
6574  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6575  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6576  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6577  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6578  *
6579  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6580  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6581  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6582  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6583  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6584  * it as it is.
6585  *
6586  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6587  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6588  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6589  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6590  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6591  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6592  *
6593  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6594  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6595  * and it will not create the default domain.
6596  *
6597  * Call with hotplug lock held
6598  */
6599 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6600                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6601 {
6602         int i, j, n;
6603         int new_topology;
6604
6605         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6606
6607         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6608         unregister_sched_domain_sysctl();
6609
6610         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6611         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6612
6613         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6614
6615         /* Destroy deleted domains */
6616         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6617                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6618                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6619                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6620                                 goto match1;
6621                 }
6622                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6623                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6624 match1:
6625                 ;
6626         }
6627
6628         if (doms_new == NULL) {
6629                 ndoms_cur = 0;
6630                 doms_new = &fallback_doms;
6631                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6632                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6633         }
6634
6635         /* Build new domains */
6636         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6637                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6638                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6639                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6640                                 goto match2;
6641                 }
6642                 /* no match - add a new doms_new */
6643                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6644 match2:
6645                 ;
6646         }
6647
6648         /* Remember the new sched domains */
6649         if (doms_cur != &fallback_doms)
6650                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6651         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6652         doms_cur = doms_new;
6653         dattr_cur = dattr_new;
6654         ndoms_cur = ndoms_new;
6655
6656         register_sched_domain_sysctl();
6657
6658         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6659 }
6660
6661 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6662 static void reinit_sched_domains(void)
6663 {
6664         get_online_cpus();
6665
6666         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6667         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6668
6669         rebuild_sched_domains();
6670         put_online_cpus();
6671 }
6672
6673 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6674 {
6675         unsigned int level = 0;
6676
6677         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6678                 return -EINVAL;
6679
6680         /*
6681          * level is always be positive so don't check for
6682          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6683          * What happens on 0 or 1 byte write,
6684          * need to check for count as well?
6685          */
6686
6687         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6688                 return -EINVAL;
6689
6690         if (smt)
6691                 sched_smt_power_savings = level;
6692         else
6693                 sched_mc_power_savings = level;
6694
6695         reinit_sched_domains();
6696
6697         return count;
6698 }
6699
6700 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6701 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct device *dev,
6702                                            struct device_attribute *attr,
6703                                            char *buf)
6704 {
6705         return sprintf(buf, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6706 }
6707 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct device *dev,
6708                                             struct device_attribute *attr,
6709                                             const char *buf, size_t count)
6710 {
6711         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6712 }
6713 static DEVICE_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6714                    sched_mc_power_savings_show,
6715                    sched_mc_power_savings_store);
6716 #endif
6717
6718 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6719 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct device *dev,
6720                                             struct device_attribute *attr,
6721                                             char *buf)
6722 {
6723         return sprintf(buf, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6724 }
6725 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct device *dev,
6726                                             struct device_attribute *attr,
6727                                              const char *buf, size_t count)
6728 {
6729         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6730 }
6731 static DEVICE_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6732                    sched_smt_power_savings_show,
6733                    sched_smt_power_savings_store);
6734 #endif
6735
6736 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct device *dev)
6737 {
6738         int err = 0;
6739
6740 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6741         if (smt_capable())
6742                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_smt_power_savings);
6743 #endif
6744 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6745         if (!err && mc_capable())
6746                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_mc_power_savings);
6747 #endif
6748         return err;
6749 }
6750 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6751
6752 /*
6753  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6754  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6755  * around partition_sched_domains().
6756  */
6757 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6758                              void *hcpu)
6759 {
6760         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6761         case CPU_ONLINE:
6762         case CPU_DOWN_FAILED:
6763                 cpuset_update_active_cpus();
6764                 return NOTIFY_OK;
6765         default:
6766                 return NOTIFY_DONE;
6767         }
6768 }
6769
6770 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6771                                void *hcpu)
6772 {
6773         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6774         case CPU_DOWN_PREPARE:
6775                 cpuset_update_active_cpus();
6776                 return NOTIFY_OK;
6777         default:
6778                 return NOTIFY_DONE;
6779         }
6780 }
6781
6782 void __init sched_init_smp(void)
6783 {
6784         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6785
6786         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6787         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6788
6789         get_online_cpus();
6790         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6791         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6792         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6793         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6794                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6795         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6796         put_online_cpus();
6797
6798         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6799         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6800
6801         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6802         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6803
6804         init_hrtick();
6805
6806         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6807         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6808                 BUG();
6809         sched_init_granularity();
6810         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6811
6812         init_sched_rt_class();
6813 }
6814 #else
6815 void __init sched_init_smp(void)
6816 {
6817         sched_init_granularity();
6818 }
6819 #endif /* CONFIG_SMP */
6820
6821 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6822
6823 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6824 {
6825         return in_lock_functions(addr) ||
6826                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6827                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6828 }
6829
6830 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6831 struct task_group root_task_group;
6832 #endif
6833
6834 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6835
6836 void __init sched_init(void)
6837 {
6838         int i, j;
6839         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6840
6841 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6842         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6843 #endif
6844 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6845         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6846 #endif
6847 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6848         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6849 #endif
6850         if (alloc_size) {
6851                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6852
6853 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6854                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6855                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6856
6857                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6858                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6859
6860 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6861 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6862                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6863                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6864
6865                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6866                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6867
6868 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6869 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6870                 for_each_possible_cpu(i) {
6871                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6872                         ptr += cpumask_size();
6873                 }
6874 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6875         }
6876
6877 #ifdef CONFIG_SMP
6878         init_defrootdomain();
6879 #endif
6880
6881         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6882                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6883
6884 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6885         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6886                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6887 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6888
6889 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6890         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6891         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6892         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6893         autogroup_init(&init_task);
6894
6895 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6896
6897 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6898         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6899         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6900         /* Too early, not expected to fail */
6901         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6902 #endif
6903         for_each_possible_cpu(i) {
6904                 struct rq *rq;
6905
6906                 rq = cpu_rq(i);
6907                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6908                 rq->nr_running = 0;
6909                 rq->calc_load_active = 0;
6910                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6911                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6912                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6913 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6914                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6915                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6916                 /*
6917                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6918                  *
6919                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6920                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6921                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6922                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6923                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6924                  * (se->load.weight).
6925                  *
6926                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6927                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6928                  * then A0's share of the cpu resource is:
6929                  *
6930                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6931                  *
6932                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6933                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6934                  */
6935                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6936                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6937 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6938
6939                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6940 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6941                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6942                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6943 #endif
6944
6945                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6946                         rq->cpu_load[j] = 0;
6947
6948                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6949
6950 #ifdef CONFIG_SMP
6951                 rq->sd = NULL;
6952                 rq->rd = NULL;
6953                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6954                 rq->post_schedule = 0;
6955                 rq->active_balance = 0;
6956                 rq->next_balance = jiffies;
6957                 rq->push_cpu = 0;
6958                 rq->cpu = i;
6959                 rq->online = 0;
6960                 rq->idle_stamp = 0;
6961                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6962
6963                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6964
6965                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6966 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6967                 rq->nohz_flags = 0;
6968 #endif
6969 #endif
6970                 init_rq_hrtick(rq);
6971                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6972         }
6973
6974         set_load_weight(&init_task);
6975
6976 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6977         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6978 #endif
6979
6980 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6981         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6982 #endif
6983
6984         /*
6985          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6986          */
6987         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6988         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6989
6990         /*
6991          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6992          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6993          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6994          * when this runqueue becomes "idle".
6995          */
6996         init_idle(current, smp_processor_id());
6997
6998         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6999
7000         /*
7001          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7002          */
7003         current->sched_class = &fair_sched_class;
7004
7005 #ifdef CONFIG_SMP
7006         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7007         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7008         if (cpu_isolated_map == NULL)
7009                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7010 #endif
7011         init_sched_fair_class();
7012
7013         scheduler_running = 1;
7014 }
7015
7016 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7017 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7018 {
7019         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7020
7021         return (nested == preempt_offset);
7022 }
7023
7024 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7025 {
7026         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7027
7028         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7029         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7030             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7031                 return;
7032         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7033                 return;
7034         prev_jiffy = jiffies;
7035
7036         printk(KERN_ERR
7037                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7038                         file, line);
7039         printk(KERN_ERR
7040                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7041                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7042                         current->pid, current->comm);
7043
7044         debug_show_held_locks(current);
7045         if (irqs_disabled())
7046                 print_irqtrace_events(current);
7047         dump_stack();
7048 }
7049 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7050 #endif
7051
7052 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7053 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7054 {
7055         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7056         int old_prio = p->prio;
7057         int on_rq;
7058
7059         on_rq = p->on_rq;
7060         if (on_rq)
7061                 dequeue_task(rq, p, 0);
7062         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7063         if (on_rq) {
7064                 enqueue_task(rq, p, 0);
7065                 resched_task(rq->curr);
7066         }
7067
7068         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7069 }
7070
7071 void normalize_rt_tasks(void)
7072 {
7073         struct task_struct *g, *p;
7074         unsigned long flags;
7075         struct rq *rq;
7076
7077         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7078         do_each_thread(g, p) {
7079                 /*
7080                  * Only normalize user tasks:
7081                  */
7082                 if (!p->mm)
7083                         continue;
7084
7085                 p->se.exec_start                = 0;
7086 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7087                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7088                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7089                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7090 #endif
7091
7092                 if (!rt_task(p)) {
7093                         /*
7094                          * Renice negative nice level userspace
7095                          * tasks back to 0:
7096                          */
7097                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7098                                 set_user_nice(p, 0);
7099                         continue;
7100                 }
7101
7102                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7103                 rq = __task_rq_lock(p);
7104
7105                 normalize_task(rq, p);
7106
7107                 __task_rq_unlock(rq);
7108                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7109         } while_each_thread(g, p);
7110
7111         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7112 }
7113
7114 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7115
7116 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7117 /*
7118  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7119  *
7120  * They can only be called when the whole system has been
7121  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7122  * activity can take place. Using them for anything else would
7123  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7124  * under any other configuration.
7125  */
7126
7127 /**
7128  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7129  * @cpu: the processor in question.
7130  *
7131  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7132  */
7133 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7134 {
7135         return cpu_curr(cpu);
7136 }
7137
7138 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7139
7140 #ifdef CONFIG_IA64
7141 /**
7142  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7143  * @cpu: the processor in question.
7144  * @p: the task pointer to set.
7145  *
7146  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7147  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7148  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7149  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7150  * and caller must save the original value of the current task (see
7151  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7152  * re-starting the system.
7153  *
7154  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7155  */
7156 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7157 {
7158         cpu_curr(cpu) = p;
7159 }
7160
7161 #endif
7162
7163 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7164 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7165 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7166
7167 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7168 {
7169         free_fair_sched_group(tg);
7170         free_rt_sched_group(tg);
7171         autogroup_free(tg);
7172         kfree(tg);
7173 }
7174
7175 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7176 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7177 {
7178         struct task_group *tg;
7179         unsigned long flags;
7180
7181         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7182         if (!tg)
7183                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7184
7185         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7186                 goto err;
7187
7188         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7189                 goto err;
7190
7191         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7192         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7193
7194         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7195
7196         tg->parent = parent;
7197         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7198         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7199         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7200
7201         return tg;
7202
7203 err:
7204         free_sched_group(tg);
7205         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7206 }
7207
7208 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7209 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7210 {
7211         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7212         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7213 }
7214
7215 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7216 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7217 {
7218         unsigned long flags;
7219         int i;
7220
7221         /* end participation in shares distribution */
7222         for_each_possible_cpu(i)
7223                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7224
7225         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7226         list_del_rcu(&tg->list);
7227         list_del_rcu(&tg->siblings);
7228         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7229
7230         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7231         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7232 }
7233
7234 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7235  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7236  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7237  *      reflect its new group.
7238  */
7239 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7240 {
7241         int on_rq, running;
7242         unsigned long flags;
7243         struct rq *rq;
7244
7245         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7246
7247         running = task_current(rq, tsk);
7248         on_rq = tsk->on_rq;
7249
7250         if (on_rq)
7251                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7252         if (unlikely(running))
7253                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7254
7255 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7256         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7257                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7258         else
7259 #endif
7260                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7261
7262         if (unlikely(running))
7263                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7264         if (on_rq)
7265                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7266
7267         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7268 }
7269 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7270
7271 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7272 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7273 {
7274         if (runtime == RUNTIME_INF)
7275                 return 1ULL << 20;
7276
7277         return div64_u64(runtime << 20, period);
7278 }
7279 #endif
7280
7281 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7282 /*
7283  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7284  */
7285 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7286
7287 /* Must be called with tasklist_lock held */
7288 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7289 {
7290         struct task_struct *g, *p;
7291
7292         do_each_thread(g, p) {
7293                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7294                         return 1;
7295         } while_each_thread(g, p);
7296
7297         return 0;
7298 }
7299
7300 struct rt_schedulable_data {
7301         struct task_group *tg;
7302         u64 rt_period;
7303         u64 rt_runtime;
7304 };
7305
7306 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7307 {
7308         struct rt_schedulable_data *d = data;
7309         struct task_group *child;
7310         unsigned long total, sum = 0;
7311         u64 period, runtime;
7312
7313         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7314         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7315
7316         if (tg == d->tg) {
7317                 period = d->rt_period;
7318                 runtime = d->rt_runtime;
7319         }
7320
7321         /*
7322          * Cannot have more runtime than the period.
7323          */
7324         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7325                 return -EINVAL;
7326
7327         /*
7328          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7329          */
7330         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7331                 return -EBUSY;
7332
7333         total = to_ratio(period, runtime);
7334
7335         /*
7336          * Nobody can have more than the global setting allows.
7337          */
7338         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7339                 return -EINVAL;
7340
7341         /*
7342          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7343          */
7344         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7345                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7346                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7347
7348                 if (child == d->tg) {
7349                         period = d->rt_period;
7350                         runtime = d->rt_runtime;
7351                 }
7352
7353                 sum += to_ratio(period, runtime);
7354         }
7355
7356         if (sum > total)
7357                 return -EINVAL;
7358
7359         return 0;
7360 }
7361
7362 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7363 {
7364         int ret;
7365
7366         struct rt_schedulable_data data = {
7367                 .tg = tg,
7368                 .rt_period = period,
7369                 .rt_runtime = runtime,
7370         };
7371
7372         rcu_read_lock();
7373         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7374         rcu_read_unlock();
7375
7376         return ret;
7377 }
7378
7379 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7380                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7381 {
7382         int i, err = 0;
7383
7384         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7385         read_lock(&tasklist_lock);
7386         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7387         if (err)
7388                 goto unlock;
7389
7390         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7391         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7392         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7393
7394         for_each_possible_cpu(i) {
7395                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7396
7397                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7398                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7399                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7400         }
7401         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7402 unlock:
7403         read_unlock(&tasklist_lock);
7404         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7405
7406         return err;
7407 }
7408
7409 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7410 {
7411         u64 rt_runtime, rt_period;
7412
7413         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7414         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7415         if (rt_runtime_us < 0)
7416                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7417
7418         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7419 }
7420
7421 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7422 {
7423         u64 rt_runtime_us;
7424
7425         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7426                 return -1;
7427
7428         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7429         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7430         return rt_runtime_us;
7431 }
7432
7433 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7434 {
7435         u64 rt_runtime, rt_period;
7436
7437         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7438         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7439
7440         if (rt_period == 0)
7441                 return -EINVAL;
7442
7443         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7444 }
7445
7446 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7447 {
7448         u64 rt_period_us;
7449
7450         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7451         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7452         return rt_period_us;
7453 }
7454
7455 static int sched_rt_global_constraints(void)
7456 {
7457         u64 runtime, period;
7458         int ret = 0;
7459
7460         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7461                 return -EINVAL;
7462
7463         runtime = global_rt_runtime();
7464         period = global_rt_period();
7465
7466         /*
7467          * Sanity check on the sysctl variables.
7468          */
7469         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7470                 return -EINVAL;
7471
7472         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7473         read_lock(&tasklist_lock);
7474         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7475         read_unlock(&tasklist_lock);
7476         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7477
7478         return ret;
7479 }
7480
7481 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7482 {
7483         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7484         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7485                 return 0;
7486
7487         return 1;
7488 }
7489
7490 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7491 static int sched_rt_global_constraints(void)
7492 {
7493         unsigned long flags;
7494         int i;
7495
7496         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7497                 return -EINVAL;
7498
7499         /*
7500          * There's always some RT tasks in the root group
7501          * -- migration, kstopmachine etc..
7502          */
7503         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7504                 return -EBUSY;
7505
7506         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7507         for_each_possible_cpu(i) {
7508                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7509
7510                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7511                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7512                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7513         }
7514         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7515
7516         return 0;
7517 }
7518 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7519
7520 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7521                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7522                 loff_t *ppos)
7523 {
7524         int ret;
7525         int old_period, old_runtime;
7526         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7527
7528         mutex_lock(&mutex);
7529         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7530         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7531
7532         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7533
7534         if (!ret && write) {
7535                 ret = sched_rt_global_constraints();
7536                 if (ret) {
7537                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7538                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7539                 } else {
7540                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7541                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7542                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7543                 }
7544         }
7545         mutex_unlock(&mutex);
7546
7547         return ret;
7548 }
7549
7550 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7551
7552 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7553 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7554 {
7555         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7556                             struct task_group, css);
7557 }
7558
7559 static struct cgroup_subsys_state *
7560 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7561 {
7562         struct task_group *tg, *parent;
7563
7564         if (!cgrp->parent) {
7565                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7566                 return &root_task_group.css;
7567         }
7568
7569         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7570         tg = sched_create_group(parent);
7571         if (IS_ERR(tg))
7572                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7573
7574         return &tg->css;
7575 }
7576
7577 static void
7578 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7579 {
7580         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7581
7582         sched_destroy_group(tg);
7583 }
7584
7585 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7586                                  struct cgroup_taskset *tset)
7587 {
7588         struct task_struct *task;
7589
7590         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7591 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7592                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7593                         return -EINVAL;
7594 #else
7595                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7596                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7597                         return -EINVAL;
7598 #endif
7599         }
7600         return 0;
7601 }
7602
7603 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7604                               struct cgroup_taskset *tset)
7605 {
7606         struct task_struct *task;
7607
7608         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7609                 sched_move_task(task);
7610 }
7611
7612 static void
7613 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7614                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
7615 {
7616         /*
7617          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7618          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7619          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7620          */
7621         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7622                 return;
7623
7624         sched_move_task(task);
7625 }
7626
7627 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7628 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7629                                 u64 shareval)
7630 {
7631         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7632 }
7633
7634 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7635 {
7636         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7637
7638         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7639 }
7640
7641 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7642 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7643
7644 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7645 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7646
7647 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7648
7649 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7650 {
7651         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7652         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7653
7654         if (tg == &root_task_group)
7655                 return -EINVAL;
7656
7657         /*
7658          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7659          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7660          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7661          */
7662         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7663                 return -EINVAL;
7664
7665         /*
7666          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7667          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7668          * feasibility.
7669          */
7670         if (period > max_cfs_quota_period)
7671                 return -EINVAL;
7672
7673         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7674         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7675         if (ret)
7676                 goto out_unlock;
7677
7678         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7679         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7680         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7681         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7682         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7683         cfs_b->quota = quota;
7684
7685         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7686         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7687         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7688                 /* force a reprogram */
7689                 cfs_b->timer_active = 0;
7690                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7691         }
7692         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7693
7694         for_each_possible_cpu(i) {
7695                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7696                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7697
7698                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7699                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7700                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7701
7702                 if (cfs_rq->throttled)
7703                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7704                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7705         }
7706 out_unlock:
7707         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7708
7709         return ret;
7710 }
7711
7712 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7713 {
7714         u64 quota, period;
7715
7716         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7717         if (cfs_quota_us < 0)
7718                 quota = RUNTIME_INF;
7719         else
7720                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7721
7722         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7723 }
7724
7725 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7726 {
7727         u64 quota_us;
7728
7729         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7730                 return -1;
7731
7732         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7733         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7734
7735         return quota_us;
7736 }
7737
7738 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7739 {
7740         u64 quota, period;
7741
7742         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7743         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7744
7745         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7746 }
7747
7748 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7749 {
7750         u64 cfs_period_us;
7751
7752         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7753         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7754
7755         return cfs_period_us;
7756 }
7757
7758 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7759 {
7760         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7761 }
7762
7763 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7764                                 s64 cfs_quota_us)
7765 {
7766         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7767 }
7768
7769 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7770 {
7771         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7772 }
7773
7774 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7775                                 u64 cfs_period_us)
7776 {
7777         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7778 }
7779
7780 struct cfs_schedulable_data {
7781         struct task_group *tg;
7782         u64 period, quota;
7783 };
7784
7785 /*
7786  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7787  * note: units are usecs
7788  */
7789 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7790                                struct cfs_schedulable_data *d)
7791 {
7792         u64 quota, period;
7793
7794         if (tg == d->tg) {
7795                 period = d->period;
7796                 quota = d->quota;
7797         } else {
7798                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7799                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7800         }
7801
7802         /* note: these should typically be equivalent */
7803         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7804                 return RUNTIME_INF;
7805
7806         return to_ratio(period, quota);
7807 }
7808
7809 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7810 {
7811         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7812         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7813         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7814
7815         if (!tg->parent) {
7816                 quota = RUNTIME_INF;
7817         } else {
7818                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7819
7820                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7821                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7822
7823                 /*
7824                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7825                  * limit is set
7826                  */
7827                 if (quota == RUNTIME_INF)
7828                         quota = parent_quota;
7829                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7830                         return -EINVAL;
7831         }
7832         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7833
7834         return 0;
7835 }
7836
7837 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7838 {
7839         int ret;
7840         struct cfs_schedulable_data data = {
7841                 .tg = tg,
7842                 .period = period,
7843                 .quota = quota,
7844         };
7845
7846         if (quota != RUNTIME_INF) {
7847                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7848                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7849         }
7850
7851         rcu_read_lock();
7852         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7853         rcu_read_unlock();
7854
7855         return ret;
7856 }
7857
7858 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7859                 struct cgroup_map_cb *cb)
7860 {
7861         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7862         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7863
7864         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7865         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7866         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7867
7868         return 0;
7869 }
7870 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7871 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7872
7873 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7874 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7875                                 s64 val)
7876 {
7877         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7878 }
7879
7880 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7881 {
7882         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7883 }
7884
7885 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7886                 u64 rt_period_us)
7887 {
7888         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7889 }
7890
7891 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7892 {
7893         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7894 }
7895 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7896
7897 static struct cftype cpu_files[] = {
7898 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7899         {
7900                 .name = "shares",
7901                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7902                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7903         },
7904 #endif
7905 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7906         {
7907                 .name = "cfs_quota_us",
7908                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7909                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7910         },
7911         {
7912                 .name = "cfs_period_us",
7913                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7914                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7915         },
7916         {
7917                 .name = "stat",
7918                 .read_map = cpu_stats_show,
7919         },
7920 #endif
7921 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7922         {
7923                 .name = "rt_runtime_us",
7924                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7925                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7926         },
7927         {
7928                 .name = "rt_period_us",
7929                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7930                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7931         },
7932 #endif
7933 };
7934
7935 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7936 {
7937         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7938 }
7939
7940 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7941         .name           = "cpu",
7942         .create         = cpu_cgroup_create,
7943         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7944         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7945         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7946         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7947         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7948         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7949         .early_init     = 1,
7950 };
7951
7952 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7953
7954 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7955
7956 /*
7957  * CPU accounting code for task groups.
7958  *
7959  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7960  * (balbir@in.ibm.com).
7961  */
7962
7963 /* create a new cpu accounting group */
7964 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
7965         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7966 {
7967         struct cpuacct *ca;
7968
7969         if (!cgrp->parent)
7970                 return &root_cpuacct.css;
7971
7972         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7973         if (!ca)
7974                 goto out;
7975
7976         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7977         if (!ca->cpuusage)
7978                 goto out_free_ca;
7979
7980         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7981         if (!ca->cpustat)
7982                 goto out_free_cpuusage;
7983
7984         return &ca->css;
7985
7986 out_free_cpuusage:
7987         free_percpu(ca->cpuusage);
7988 out_free_ca:
7989         kfree(ca);
7990 out:
7991         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7992 }
7993
7994 /* destroy an existing cpu accounting group */
7995 static void
7996 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7997 {
7998         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7999
8000         free_percpu(ca->cpustat);
8001         free_percpu(ca->cpuusage);
8002         kfree(ca);
8003 }
8004
8005 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8006 {
8007         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8008         u64 data;
8009
8010 #ifndef CONFIG_64BIT
8011         /*
8012          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8013          */
8014         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8015         data = *cpuusage;
8016         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8017 #else
8018         data = *cpuusage;
8019 #endif
8020
8021         return data;
8022 }
8023
8024 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8025 {
8026         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8027
8028 #ifndef CONFIG_64BIT
8029         /*
8030          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8031          */
8032         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8033         *cpuusage = val;
8034         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8035 #else
8036         *cpuusage = val;
8037 #endif
8038 }
8039
8040 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8041 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8042 {
8043         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8044         u64 totalcpuusage = 0;
8045         int i;
8046
8047         for_each_present_cpu(i)
8048                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8049
8050         return totalcpuusage;
8051 }
8052
8053 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8054                                                                 u64 reset)
8055 {
8056         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8057         int err = 0;
8058         int i;
8059
8060         if (reset) {
8061                 err = -EINVAL;
8062                 goto out;
8063         }
8064
8065         for_each_present_cpu(i)
8066                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8067
8068 out:
8069         return err;
8070 }
8071
8072 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8073                                    struct seq_file *m)
8074 {
8075         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8076         u64 percpu;
8077         int i;
8078
8079         for_each_present_cpu(i) {
8080                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8081                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8082         }
8083         seq_printf(m, "\n");
8084         return 0;
8085 }
8086
8087 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8088         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8089         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8090 };
8091
8092 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8093                               struct cgroup_map_cb *cb)
8094 {
8095         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8096         int cpu;
8097         s64 val = 0;
8098
8099         for_each_online_cpu(cpu) {
8100                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8101                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8102                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8103         }
8104         val = cputime64_to_clock_t(val);
8105         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8106
8107         val = 0;
8108         for_each_online_cpu(cpu) {
8109                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8110                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8111                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8112                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8113         }
8114
8115         val = cputime64_to_clock_t(val);
8116         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8117
8118         return 0;
8119 }
8120
8121 static struct cftype files[] = {
8122         {
8123                 .name = "usage",
8124                 .read_u64 = cpuusage_read,
8125                 .write_u64 = cpuusage_write,
8126         },
8127         {
8128                 .name = "usage_percpu",
8129                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8130         },
8131         {
8132                 .name = "stat",
8133                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8134         },
8135 };
8136
8137 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8138 {
8139         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8140 }
8141
8142 /*
8143  * charge this task's execution time to its accounting group.
8144  *
8145  * called with rq->lock held.
8146  */
8147 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8148 {
8149         struct cpuacct *ca;
8150         int cpu;
8151
8152         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8153                 return;
8154
8155         cpu = task_cpu(tsk);
8156
8157         rcu_read_lock();
8158
8159         ca = task_ca(tsk);
8160
8161         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8162                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8163                 *cpuusage += cputime;
8164         }
8165
8166         rcu_read_unlock();
8167 }
8168
8169 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8170         .name = "cpuacct",
8171         .create = cpuacct_create,
8172         .destroy = cpuacct_destroy,
8173         .populate = cpuacct_populate,
8174         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8175 };
8176 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */