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