sched: Fix __schedule_bug() output when called from an interrupt
[linux-flexiantxendom0-3.2.10.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
79 #include <asm/paravirt.h>
80 #endif
81
82 #include "sched.h"
83 #include "../workqueue_sched.h"
84
85 #define CREATE_TRACE_POINTS
86 #include <trace/events/sched.h>
87
88 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
89 {
90         unsigned long delta;
91         ktime_t soft, hard, now;
92
93         for (;;) {
94                 if (hrtimer_active(period_timer))
95                         break;
96
97                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
98                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
99
100                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
101                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
102                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
103                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
104                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
105         }
106 }
107
108 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
109 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
110
111 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
112
113 void update_rq_clock(struct rq *rq)
114 {
115         s64 delta;
116
117         if (rq->skip_clock_update > 0)
118                 return;
119
120         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
121         rq->clock += delta;
122         update_rq_clock_task(rq, delta);
123 }
124
125 /*
126  * Debugging: various feature bits
127  */
128
129 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
130         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
131
132 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
133 #include "features.h"
134         0;
135
136 #undef SCHED_FEAT
137
138 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
139 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
140         #name ,
141
142 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
143 #include "features.h"
144         NULL
145 };
146
147 #undef SCHED_FEAT
148
149 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
150 {
151         int i;
152
153         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
154                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
155                         seq_puts(m, "NO_");
156                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
157         }
158         seq_puts(m, "\n");
159
160         return 0;
161 }
162
163 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
164
165 #define jump_label_key__true  jump_label_key_enabled
166 #define jump_label_key__false jump_label_key_disabled
167
168 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
169         jump_label_key__##enabled ,
170
171 struct jump_label_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
172 #include "features.h"
173 };
174
175 #undef SCHED_FEAT
176
177 static void sched_feat_disable(int i)
178 {
179         if (jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
180                 jump_label_dec(&sched_feat_keys[i]);
181 }
182
183 static void sched_feat_enable(int i)
184 {
185         if (!jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
186                 jump_label_inc(&sched_feat_keys[i]);
187 }
188 #else
189 static void sched_feat_disable(int i) { };
190 static void sched_feat_enable(int i) { };
191 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
192
193 static ssize_t
194 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
195                 size_t cnt, loff_t *ppos)
196 {
197         char buf[64];
198         char *cmp;
199         int neg = 0;
200         int i;
201
202         if (cnt > 63)
203                 cnt = 63;
204
205         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
206                 return -EFAULT;
207
208         buf[cnt] = 0;
209         cmp = strstrip(buf);
210
211         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
212                 neg = 1;
213                 cmp += 3;
214         }
215
216         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
217                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
218                         if (neg) {
219                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
220                                 sched_feat_disable(i);
221                         } else {
222                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
223                                 sched_feat_enable(i);
224                         }
225                         break;
226                 }
227         }
228
229         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
230                 return -EINVAL;
231
232         *ppos += cnt;
233
234         return cnt;
235 }
236
237 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
238 {
239         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
240 }
241
242 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
243         .open           = sched_feat_open,
244         .write          = sched_feat_write,
245         .read           = seq_read,
246         .llseek         = seq_lseek,
247         .release        = single_release,
248 };
249
250 static __init int sched_init_debug(void)
251 {
252         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
253                         &sched_feat_fops);
254
255         return 0;
256 }
257 late_initcall(sched_init_debug);
258 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
259
260 /*
261  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
262  * Limited because this is done with IRQs disabled.
263  */
264 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
265
266 /*
267  * period over which we average the RT time consumption, measured
268  * in ms.
269  *
270  * default: 1s
271  */
272 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
273
274 /*
275  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
276  * default: 1s
277  */
278 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
279
280 __read_mostly int scheduler_running;
281
282 /*
283  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
284  * default: 0.95s
285  */
286 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
287
288
289
290 /*
291  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
292  */
293 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
299
300         for (;;) {
301                 rq = task_rq(p);
302                 raw_spin_lock(&rq->lock);
303                 if (likely(rq == task_rq(p)))
304                         return rq;
305                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
306         }
307 }
308
309 /*
310  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
311  */
312 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
313         __acquires(p->pi_lock)
314         __acquires(rq->lock)
315 {
316         struct rq *rq;
317
318         for (;;) {
319                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
320                 rq = task_rq(p);
321                 raw_spin_lock(&rq->lock);
322                 if (likely(rq == task_rq(p)))
323                         return rq;
324                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
325                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
326         }
327 }
328
329 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
330         __releases(rq->lock)
331 {
332         raw_spin_unlock(&rq->lock);
333 }
334
335 static inline void
336 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
337         __releases(rq->lock)
338         __releases(p->pi_lock)
339 {
340         raw_spin_unlock(&rq->lock);
341         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
342 }
343
344 /*
345  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
346  */
347 static struct rq *this_rq_lock(void)
348         __acquires(rq->lock)
349 {
350         struct rq *rq;
351
352         local_irq_disable();
353         rq = this_rq();
354         raw_spin_lock(&rq->lock);
355
356         return rq;
357 }
358
359 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
360 /*
361  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
362  *
363  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
364  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
365  * reschedule event.
366  *
367  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
368  * rq->lock.
369  */
370
371 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
372 {
373         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
374                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
375 }
376
377 /*
378  * High-resolution timer tick.
379  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
380  */
381 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
382 {
383         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
384
385         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
386
387         raw_spin_lock(&rq->lock);
388         update_rq_clock(rq);
389         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
390         raw_spin_unlock(&rq->lock);
391
392         return HRTIMER_NORESTART;
393 }
394
395 #ifdef CONFIG_SMP
396 /*
397  * called from hardirq (IPI) context
398  */
399 static void __hrtick_start(void *arg)
400 {
401         struct rq *rq = arg;
402
403         raw_spin_lock(&rq->lock);
404         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
405         rq->hrtick_csd_pending = 0;
406         raw_spin_unlock(&rq->lock);
407 }
408
409 /*
410  * Called to set the hrtick timer state.
411  *
412  * called with rq->lock held and irqs disabled
413  */
414 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
415 {
416         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
417         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
418
419         hrtimer_set_expires(timer, time);
420
421         if (rq == this_rq()) {
422                 hrtimer_restart(timer);
423         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
424                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
425                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
426         }
427 }
428
429 static int
430 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
431 {
432         int cpu = (int)(long)hcpu;
433
434         switch (action) {
435         case CPU_UP_CANCELED:
436         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
437         case CPU_DOWN_PREPARE:
438         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
439         case CPU_DEAD:
440         case CPU_DEAD_FROZEN:
441                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
442                 return NOTIFY_OK;
443         }
444
445         return NOTIFY_DONE;
446 }
447
448 static __init void init_hrtick(void)
449 {
450         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
451 }
452 #else
453 /*
454  * Called to set the hrtick timer state.
455  *
456  * called with rq->lock held and irqs disabled
457  */
458 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
459 {
460         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
461                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
462 }
463
464 static inline void init_hrtick(void)
465 {
466 }
467 #endif /* CONFIG_SMP */
468
469 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
470 {
471 #ifdef CONFIG_SMP
472         rq->hrtick_csd_pending = 0;
473
474         rq->hrtick_csd.flags = 0;
475         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
476         rq->hrtick_csd.info = rq;
477 #endif
478
479         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
480         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
481 }
482 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
483 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
484 {
485 }
486
487 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
488 {
489 }
490
491 static inline void init_hrtick(void)
492 {
493 }
494 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
495
496 /*
497  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
498  *
499  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
500  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
501  * the target CPU.
502  */
503 #ifdef CONFIG_SMP
504
505 #ifndef tsk_is_polling
506 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
507 #endif
508
509 void resched_task(struct task_struct *p)
510 {
511         int cpu;
512
513         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
514
515         if (test_tsk_need_resched(p))
516                 return;
517
518         set_tsk_need_resched(p);
519
520         cpu = task_cpu(p);
521         if (cpu == smp_processor_id())
522                 return;
523
524         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
525         smp_mb();
526         if (!tsk_is_polling(p))
527                 smp_send_reschedule(cpu);
528 }
529
530 void resched_cpu(int cpu)
531 {
532         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
533         unsigned long flags;
534
535         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
536                 return;
537         resched_task(cpu_curr(cpu));
538         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
539 }
540
541 #ifdef CONFIG_NO_HZ
542 /*
543  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
544  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
545  *
546  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
547  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
548  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
549  */
550 int get_nohz_timer_target(void)
551 {
552         int cpu = smp_processor_id();
553         int i;
554         struct sched_domain *sd;
555
556         rcu_read_lock();
557         for_each_domain(cpu, sd) {
558                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
559                         if (!idle_cpu(i)) {
560                                 cpu = i;
561                                 goto unlock;
562                         }
563                 }
564         }
565 unlock:
566         rcu_read_unlock();
567         return cpu;
568 }
569 /*
570  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
571  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
572  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
573  * idle system the next event might even be infinite time into the
574  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
575  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
576  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
577  * wheel for the next timer event.
578  */
579 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
580 {
581         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
582
583         if (cpu == smp_processor_id())
584                 return;
585
586         /*
587          * This is safe, as this function is called with the timer
588          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
589          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
590          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
591          * timer into account automatically.
592          */
593         if (rq->curr != rq->idle)
594                 return;
595
596         /*
597          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
598          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
599          * idle task through an additional NOOP schedule()
600          */
601         set_tsk_need_resched(rq->idle);
602
603         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
604         smp_mb();
605         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
606                 smp_send_reschedule(cpu);
607 }
608
609 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
610 {
611         int cpu = smp_processor_id();
612         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
613 }
614
615 #else /* CONFIG_NO_HZ */
616
617 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
618 {
619         return false;
620 }
621
622 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
623
624 void sched_avg_update(struct rq *rq)
625 {
626         s64 period = sched_avg_period();
627
628         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
629                 /*
630                  * Inline assembly required to prevent the compiler
631                  * optimising this loop into a divmod call.
632                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
633                  */
634                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
635                 rq->age_stamp += period;
636                 rq->rt_avg /= 2;
637         }
638 }
639
640 #else /* !CONFIG_SMP */
641 void resched_task(struct task_struct *p)
642 {
643         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
644         set_tsk_need_resched(p);
645 }
646 #endif /* CONFIG_SMP */
647
648 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
649                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
650 /*
651  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
652  * node and @up when leaving it for the final time.
653  *
654  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
655  */
656 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
657                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
658 {
659         struct task_group *parent, *child;
660         int ret;
661
662         parent = from;
663
664 down:
665         ret = (*down)(parent, data);
666         if (ret)
667                 goto out;
668         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
669                 parent = child;
670                 goto down;
671
672 up:
673                 continue;
674         }
675         ret = (*up)(parent, data);
676         if (ret || parent == from)
677                 goto out;
678
679         child = parent;
680         parent = parent->parent;
681         if (parent)
682                 goto up;
683 out:
684         return ret;
685 }
686
687 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
688 {
689         return 0;
690 }
691 #endif
692
693 void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
694
695 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
696 {
697         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
698         struct load_weight *load = &p->se.load;
699
700         /*
701          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
702          */
703         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
704                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
705                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
706                 return;
707         }
708
709         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
710         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
711 }
712
713 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
714 {
715         update_rq_clock(rq);
716         sched_info_queued(p);
717         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
718 }
719
720 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         update_rq_clock(rq);
723         sched_info_dequeued(p);
724         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
725 }
726
727 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
728 {
729         if (task_contributes_to_load(p))
730                 rq->nr_uninterruptible--;
731
732         enqueue_task(rq, p, flags);
733 }
734
735 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
736 {
737         if (task_contributes_to_load(p))
738                 rq->nr_uninterruptible++;
739
740         dequeue_task(rq, p, flags);
741 }
742
743 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
744
745 /*
746  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
747  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
748  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
749  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
750  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
751  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
752  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
753  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
754  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
755  */
756 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
757 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
758
759 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
760 static int sched_clock_irqtime;
761
762 void enable_sched_clock_irqtime(void)
763 {
764         sched_clock_irqtime = 1;
765 }
766
767 void disable_sched_clock_irqtime(void)
768 {
769         sched_clock_irqtime = 0;
770 }
771
772 #ifndef CONFIG_64BIT
773 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
774
775 static inline void irq_time_write_begin(void)
776 {
777         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
778         smp_wmb();
779 }
780
781 static inline void irq_time_write_end(void)
782 {
783         smp_wmb();
784         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
785 }
786
787 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
788 {
789         u64 irq_time;
790         unsigned seq;
791
792         do {
793                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
794                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
795                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
796         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
797
798         return irq_time;
799 }
800 #else /* CONFIG_64BIT */
801 static inline void irq_time_write_begin(void)
802 {
803 }
804
805 static inline void irq_time_write_end(void)
806 {
807 }
808
809 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
810 {
811         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
812 }
813 #endif /* CONFIG_64BIT */
814
815 /*
816  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
817  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
818  */
819 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
820 {
821         unsigned long flags;
822         s64 delta;
823         int cpu;
824
825         if (!sched_clock_irqtime)
826                 return;
827
828         local_irq_save(flags);
829
830         cpu = smp_processor_id();
831         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
832         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
833
834         irq_time_write_begin();
835         /*
836          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
837          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
838          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
839          * that do not consume any time, but still wants to run.
840          */
841         if (hardirq_count())
842                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
843         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
844                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
845
846         irq_time_write_end();
847         local_irq_restore(flags);
848 }
849 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
850
851 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
852
853 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
854 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
855 {
856         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
857                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
858
859         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
860 }
861 #endif
862
863 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
864 {
865 /*
866  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
867  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
868  */
869 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
870         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
871 #endif
872 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
873         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
874
875         /*
876          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
877          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
878          * {soft,}irq region.
879          *
880          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
881          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
882          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
883          * monotonic.
884          *
885          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
886          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
887          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
888          * atomic ops.
889          */
890         if (irq_delta > delta)
891                 irq_delta = delta;
892
893         rq->prev_irq_time += irq_delta;
894         delta -= irq_delta;
895 #endif
896 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
897         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
898                 u64 st;
899
900                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
901                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
902
903                 if (unlikely(steal > delta))
904                         steal = delta;
905
906                 st = steal_ticks(steal);
907                 steal = st * TICK_NSEC;
908
909                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
910
911                 delta -= steal;
912         }
913 #endif
914
915         rq->clock_task += delta;
916
917 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
918         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
919                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
920 #endif
921 }
922
923 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
924 static int irqtime_account_hi_update(void)
925 {
926         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
927         unsigned long flags;
928         u64 latest_ns;
929         int ret = 0;
930
931         local_irq_save(flags);
932         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
933         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
934                 ret = 1;
935         local_irq_restore(flags);
936         return ret;
937 }
938
939 static int irqtime_account_si_update(void)
940 {
941         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
942         unsigned long flags;
943         u64 latest_ns;
944         int ret = 0;
945
946         local_irq_save(flags);
947         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
948         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
949                 ret = 1;
950         local_irq_restore(flags);
951         return ret;
952 }
953
954 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
955
956 #define sched_clock_irqtime     (0)
957
958 #endif
959
960 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
961 {
962         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
963         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
964
965         if (stop) {
966                 /*
967                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
968                  * userspace knows about and won't get confused about.
969                  *
970                  * Also, it will make PI more or less work without too
971                  * much confusion -- but then, stop work should not
972                  * rely on PI working anyway.
973                  */
974                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
975
976                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
977         }
978
979         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
980
981         if (old_stop) {
982                 /*
983                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
984                  * it can die in pieces.
985                  */
986                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
987         }
988 }
989
990 /*
991  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
992  */
993 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
994 {
995         return p->static_prio;
996 }
997
998 /*
999  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1000  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1001  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1002  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1003  * estimator recalculates.
1004  */
1005 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1006 {
1007         int prio;
1008
1009         if (task_has_rt_policy(p))
1010                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1011         else
1012                 prio = __normal_prio(p);
1013         return prio;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1018  * taken into account by the scheduler. This value might
1019  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1020  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1021  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1022  */
1023 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1024 {
1025         p->normal_prio = normal_prio(p);
1026         /*
1027          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1028          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1029          * to the normal priority:
1030          */
1031         if (!rt_prio(p->prio))
1032                 return p->normal_prio;
1033         return p->prio;
1034 }
1035
1036 /**
1037  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1038  * @p: the task in question.
1039  */
1040 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1041 {
1042         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1043 }
1044
1045 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1046                                        const struct sched_class *prev_class,
1047                                        int oldprio)
1048 {
1049         if (prev_class != p->sched_class) {
1050                 if (prev_class->switched_from)
1051                         prev_class->switched_from(rq, p);
1052                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1053         } else if (oldprio != p->prio)
1054                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1055 }
1056
1057 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1058 {
1059         const struct sched_class *class;
1060
1061         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1062                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1063         } else {
1064                 for_each_class(class) {
1065                         if (class == rq->curr->sched_class)
1066                                 break;
1067                         if (class == p->sched_class) {
1068                                 resched_task(rq->curr);
1069                                 break;
1070                         }
1071                 }
1072         }
1073
1074         /*
1075          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1076          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1077          */
1078         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1079                 rq->skip_clock_update = 1;
1080 }
1081
1082 #ifdef CONFIG_SMP
1083 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1084 {
1085 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1086         /*
1087          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1088          * ttwu() will sort out the placement.
1089          */
1090         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1091                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1092
1093 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1094         /*
1095          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1096          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1097          *
1098          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1099          * see set_task_rq().
1100          *
1101          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1102          * task_rq_lock().
1103          */
1104         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1105                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1106 #endif
1107 #endif
1108
1109         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1110
1111         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1112                 p->se.nr_migrations++;
1113                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1114         }
1115
1116         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1117 }
1118
1119 struct migration_arg {
1120         struct task_struct *task;
1121         int dest_cpu;
1122 };
1123
1124 static int migration_cpu_stop(void *data);
1125
1126 /*
1127  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1128  *
1129  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1130  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1131  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1132  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1133  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1134  * @p has remained unscheduled the whole time.
1135  *
1136  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1137  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1138  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1139  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1140  * waiting to become inactive.
1141  */
1142 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1143 {
1144         unsigned long flags;
1145         int running, on_rq;
1146         unsigned long ncsw;
1147         struct rq *rq;
1148
1149         for (;;) {
1150                 /*
1151                  * We do the initial early heuristics without holding
1152                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1153                  * the runqueue lock when things look like they will
1154                  * work out!
1155                  */
1156                 rq = task_rq(p);
1157
1158                 /*
1159                  * If the task is actively running on another CPU
1160                  * still, just relax and busy-wait without holding
1161                  * any locks.
1162                  *
1163                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1164                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1165                  * But we don't care, since "task_running()" will
1166                  * return false if the runqueue has changed and p
1167                  * is actually now running somewhere else!
1168                  */
1169                 while (task_running(rq, p)) {
1170                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1171                                 return 0;
1172                         cpu_relax();
1173                 }
1174
1175                 /*
1176                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1177                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1178                  * just go back and repeat.
1179                  */
1180                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1181                 trace_sched_wait_task(p);
1182                 running = task_running(rq, p);
1183                 on_rq = p->on_rq;
1184                 ncsw = 0;
1185                 if (!match_state || p->state == match_state)
1186                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1187                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1188
1189                 /*
1190                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1191                  */
1192                 if (unlikely(!ncsw))
1193                         break;
1194
1195                 /*
1196                  * Was it really running after all now that we
1197                  * checked with the proper locks actually held?
1198                  *
1199                  * Oops. Go back and try again..
1200                  */
1201                 if (unlikely(running)) {
1202                         cpu_relax();
1203                         continue;
1204                 }
1205
1206                 /*
1207                  * It's not enough that it's not actively running,
1208                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1209                  * preempted!
1210                  *
1211                  * So if it was still runnable (but just not actively
1212                  * running right now), it's preempted, and we should
1213                  * yield - it could be a while.
1214                  */
1215                 if (unlikely(on_rq)) {
1216                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1217
1218                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1219                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1220                         continue;
1221                 }
1222
1223                 /*
1224                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1225                  * runnable, which means that it will never become
1226                  * running in the future either. We're all done!
1227                  */
1228                 break;
1229         }
1230
1231         return ncsw;
1232 }
1233
1234 /***
1235  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1236  * @p: the to-be-kicked thread
1237  *
1238  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1239  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1240  *
1241  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1242  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1243  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1244  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1245  * achieved as well.
1246  */
1247 void kick_process(struct task_struct *p)
1248 {
1249         int cpu;
1250
1251         preempt_disable();
1252         cpu = task_cpu(p);
1253         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1254                 smp_send_reschedule(cpu);
1255         preempt_enable();
1256 }
1257 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1258 #endif /* CONFIG_SMP */
1259
1260 #ifdef CONFIG_SMP
1261 /*
1262  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1263  */
1264 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1265 {
1266         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1267         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1268         int dest_cpu;
1269
1270         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1271         for_each_cpu_mask(dest_cpu, *nodemask) {
1272                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1273                         continue;
1274                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1275                         continue;
1276                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1277                         return dest_cpu;
1278         }
1279
1280         for (;;) {
1281                 /* Any allowed, online CPU? */
1282                 for_each_cpu_mask(dest_cpu, *tsk_cpus_allowed(p)) {
1283                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1284                                 continue;
1285                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1286                                 continue;
1287                         goto out;
1288                 }
1289
1290                 switch (state) {
1291                 case cpuset:
1292                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1293                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1294                         state = possible;
1295                         break;
1296
1297                 case possible:
1298                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1299                         state = fail;
1300                         break;
1301
1302                 case fail:
1303                         BUG();
1304                         break;
1305                 }
1306         }
1307
1308 out:
1309         if (state != cpuset) {
1310                 /*
1311                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1312                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1313                  * leave kernel.
1314                  */
1315                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1316                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1317                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1318                 }
1319         }
1320
1321         return dest_cpu;
1322 }
1323
1324 /*
1325  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1326  */
1327 static inline
1328 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1329 {
1330         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1331
1332         /*
1333          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1334          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1335          * cpu.
1336          *
1337          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1338          *
1339          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1340          *   not worry about this generic constraint ]
1341          */
1342         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1343                      !cpu_online(cpu)))
1344                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1345
1346         return cpu;
1347 }
1348
1349 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1350 {
1351         s64 diff = sample - *avg;
1352         *avg += diff >> 3;
1353 }
1354 #endif
1355
1356 static void
1357 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1358 {
1359 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1360         struct rq *rq = this_rq();
1361
1362 #ifdef CONFIG_SMP
1363         int this_cpu = smp_processor_id();
1364
1365         if (cpu == this_cpu) {
1366                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1367                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1368         } else {
1369                 struct sched_domain *sd;
1370
1371                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1372                 rcu_read_lock();
1373                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1374                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1375                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1376                                 break;
1377                         }
1378                 }
1379                 rcu_read_unlock();
1380         }
1381
1382         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1383                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1384
1385 #endif /* CONFIG_SMP */
1386
1387         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1388         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1389
1390         if (wake_flags & WF_SYNC)
1391                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1392
1393 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1394 }
1395
1396 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1397 {
1398         activate_task(rq, p, en_flags);
1399         p->on_rq = 1;
1400
1401         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1402         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1403                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1408  */
1409 static void
1410 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1411 {
1412         trace_sched_wakeup(p, true);
1413         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1414
1415         p->state = TASK_RUNNING;
1416 #ifdef CONFIG_SMP
1417         if (p->sched_class->task_woken)
1418                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1419
1420         if (rq->idle_stamp) {
1421                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1422                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1423
1424                 if (delta > max)
1425                         rq->avg_idle = max;
1426                 else
1427                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1428                 rq->idle_stamp = 0;
1429         }
1430 #endif
1431 }
1432
1433 static void
1434 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1435 {
1436 #ifdef CONFIG_SMP
1437         if (p->sched_contributes_to_load)
1438                 rq->nr_uninterruptible--;
1439 #endif
1440
1441         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1442         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1443 }
1444
1445 /*
1446  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1447  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1448  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1449  * the task is still ->on_rq.
1450  */
1451 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1452 {
1453         struct rq *rq;
1454         int ret = 0;
1455
1456         rq = __task_rq_lock(p);
1457         if (p->on_rq) {
1458                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1459                 ret = 1;
1460         }
1461         __task_rq_unlock(rq);
1462
1463         return ret;
1464 }
1465
1466 #ifdef CONFIG_SMP
1467 static void sched_ttwu_pending(void)
1468 {
1469         struct rq *rq = this_rq();
1470         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1471         struct task_struct *p;
1472
1473         raw_spin_lock(&rq->lock);
1474
1475         while (llist) {
1476                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1477                 llist = llist_next(llist);
1478                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1479         }
1480
1481         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1482 }
1483
1484 void scheduler_ipi(void)
1485 {
1486         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1487                 return;
1488
1489         /*
1490          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1491          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1492          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1493          * we do call them.
1494          *
1495          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1496          * properly.
1497          *
1498          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1499          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1500          * somewhat pessimize the simple resched case.
1501          */
1502         irq_enter();
1503         sched_ttwu_pending();
1504
1505         /*
1506          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1507          */
1508         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1509                 this_rq()->idle_balance = 1;
1510                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1511         }
1512         irq_exit();
1513 }
1514
1515 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1516 {
1517         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1518                 smp_send_reschedule(cpu);
1519 }
1520
1521 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1522 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1523 {
1524         struct rq *rq;
1525         int ret = 0;
1526
1527         rq = __task_rq_lock(p);
1528         if (p->on_cpu) {
1529                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1530                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1531                 ret = 1;
1532         }
1533         __task_rq_unlock(rq);
1534
1535         return ret;
1536
1537 }
1538 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1539
1540 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1541 {
1542         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1543 }
1544 #endif /* CONFIG_SMP */
1545
1546 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1547 {
1548         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1549
1550 #if defined(CONFIG_SMP)
1551         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1552                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1553                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1554                 return;
1555         }
1556 #endif
1557
1558         raw_spin_lock(&rq->lock);
1559         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1560         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1561 }
1562
1563 /**
1564  * try_to_wake_up - wake up a thread
1565  * @p: the thread to be awakened
1566  * @state: the mask of task states that can be woken
1567  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1568  *
1569  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1570  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1571  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1572  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1573  * runnable without the overhead of this.
1574  *
1575  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1576  * or @state didn't match @p's state.
1577  */
1578 static int
1579 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1580 {
1581         unsigned long flags;
1582         int cpu, success = 0;
1583
1584         smp_wmb();
1585         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1586         if (!(p->state & state))
1587                 goto out;
1588
1589         success = 1; /* we're going to change ->state */
1590         cpu = task_cpu(p);
1591
1592         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1593                 goto stat;
1594
1595 #ifdef CONFIG_SMP
1596         /*
1597          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1598          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1599          */
1600         while (p->on_cpu) {
1601 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1602                 /*
1603                  * In case the architecture enables interrupts in
1604                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1605                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1606                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1607                  * remote wakeup.
1608                  */
1609                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1610                         goto stat;
1611 #else
1612                 cpu_relax();
1613 #endif
1614         }
1615         /*
1616          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1617          */
1618         smp_rmb();
1619
1620         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1621         p->state = TASK_WAKING;
1622
1623         if (p->sched_class->task_waking)
1624                 p->sched_class->task_waking(p);
1625
1626         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1627         if (task_cpu(p) != cpu) {
1628                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1629                 set_task_cpu(p, cpu);
1630         }
1631 #endif /* CONFIG_SMP */
1632
1633         ttwu_queue(p, cpu);
1634 stat:
1635         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1636 out:
1637         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1638
1639         return success;
1640 }
1641
1642 /**
1643  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1644  * @p: the thread to be awakened
1645  *
1646  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1647  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1648  * the current task.
1649  */
1650 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1651 {
1652         struct rq *rq = task_rq(p);
1653
1654         BUG_ON(rq != this_rq());
1655         BUG_ON(p == current);
1656         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1657
1658         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1659                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1660                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1661                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1662         }
1663
1664         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1665                 goto out;
1666
1667         if (!p->on_rq)
1668                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1669
1670         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1671         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1672 out:
1673         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1674 }
1675
1676 /**
1677  * wake_up_process - Wake up a specific process
1678  * @p: The process to be woken up.
1679  *
1680  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1681  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1682  * running.
1683  *
1684  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1685  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1686  */
1687 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1688 {
1689         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1692
1693 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1694 {
1695         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1700  * p is forked by current.
1701  *
1702  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1703  */
1704 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1705 {
1706         p->on_rq                        = 0;
1707
1708         p->se.on_rq                     = 0;
1709         p->se.exec_start                = 0;
1710         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1711         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1712         p->se.nr_migrations             = 0;
1713         p->se.vruntime                  = 0;
1714         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1715
1716 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1717         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1718 #endif
1719
1720         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1721
1722 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1723         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1724 #endif
1725 }
1726
1727 /*
1728  * fork()/clone()-time setup:
1729  */
1730 void sched_fork(struct task_struct *p)
1731 {
1732         unsigned long flags;
1733         int cpu = get_cpu();
1734
1735         __sched_fork(p);
1736         /*
1737          * We mark the process as running here. This guarantees that
1738          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1739          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1740          */
1741         p->state = TASK_RUNNING;
1742
1743         /*
1744          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1745          */
1746         p->prio = current->normal_prio;
1747
1748         /*
1749          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1750          */
1751         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1752                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1753                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1754                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1755                         p->rt_priority = 0;
1756                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1757                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1758
1759                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1760                 set_load_weight(p);
1761
1762                 /*
1763                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1764                  * fulfilled its duty:
1765                  */
1766                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1767         }
1768
1769         if (!rt_prio(p->prio))
1770                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1771
1772         if (p->sched_class->task_fork)
1773                 p->sched_class->task_fork(p);
1774
1775         /*
1776          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1777          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1778          * is ran before sched_fork().
1779          *
1780          * Silence PROVE_RCU.
1781          */
1782         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1783         set_task_cpu(p, cpu);
1784         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1785
1786 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1787         if (likely(sched_info_on()))
1788                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1789 #endif
1790 #if defined(CONFIG_SMP)
1791         p->on_cpu = 0;
1792 #endif
1793 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1794         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1795         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1796 #endif
1797 #ifdef CONFIG_SMP
1798         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1799 #endif
1800
1801         put_cpu();
1802 }
1803
1804 /*
1805  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1806  *
1807  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1808  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1809  * on the runqueue and wakes it.
1810  */
1811 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1812 {
1813         unsigned long flags;
1814         struct rq *rq;
1815
1816         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1817 #ifdef CONFIG_SMP
1818         /*
1819          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1820          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1821          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1822          */
1823         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1824 #endif
1825
1826         rq = __task_rq_lock(p);
1827         activate_task(rq, p, 0);
1828         p->on_rq = 1;
1829         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1830         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1831 #ifdef CONFIG_SMP
1832         if (p->sched_class->task_woken)
1833                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1834 #endif
1835         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1836 }
1837
1838 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1839
1840 /**
1841  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1842  * @notifier: notifier struct to register
1843  */
1844 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1845 {
1846         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1847 }
1848 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1849
1850 /**
1851  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1852  * @notifier: notifier struct to unregister
1853  *
1854  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1855  */
1856 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1857 {
1858         hlist_del(&notifier->link);
1859 }
1860 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1861
1862 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1863 {
1864         struct preempt_notifier *notifier;
1865         struct hlist_node *node;
1866
1867         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1868                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1869 }
1870
1871 static void
1872 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1873                                  struct task_struct *next)
1874 {
1875         struct preempt_notifier *notifier;
1876         struct hlist_node *node;
1877
1878         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1879                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1880 }
1881
1882 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1883
1884 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1885 {
1886 }
1887
1888 static void
1889 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1890                                  struct task_struct *next)
1891 {
1892 }
1893
1894 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1895
1896 /**
1897  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1898  * @rq: the runqueue preparing to switch
1899  * @prev: the current task that is being switched out
1900  * @next: the task we are going to switch to.
1901  *
1902  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1903  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1904  * switch.
1905  *
1906  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1907  * hooks.
1908  */
1909 static inline void
1910 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1911                     struct task_struct *next)
1912 {
1913         sched_info_switch(prev, next);
1914         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1915         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1916         prepare_lock_switch(rq, next);
1917         prepare_arch_switch(next);
1918         trace_sched_switch(prev, next);
1919 }
1920
1921 /**
1922  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1923  * @rq: runqueue associated with task-switch
1924  * @prev: the thread we just switched away from.
1925  *
1926  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1927  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1928  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1929  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1930  *
1931  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1932  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1933  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1934  * details.)
1935  */
1936 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1937         __releases(rq->lock)
1938 {
1939         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1940         long prev_state;
1941
1942         rq->prev_mm = NULL;
1943
1944         /*
1945          * A task struct has one reference for the use as "current".
1946          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1947          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1948          * the scheduled task must drop that reference.
1949          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1950          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1951          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1952          * be dropped twice.
1953          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1954          */
1955         prev_state = prev->state;
1956         finish_arch_switch(prev);
1957 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1958         local_irq_disable();
1959 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1960         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1961 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1962         local_irq_enable();
1963 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1964         finish_lock_switch(rq, prev);
1965
1966         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1967         if (mm)
1968                 mmdrop(mm);
1969         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1970                 /*
1971                  * Remove function-return probe instances associated with this
1972                  * task and put them back on the free list.
1973                  */
1974                 kprobe_flush_task(prev);
1975                 put_task_struct(prev);
1976         }
1977 }
1978
1979 #ifdef CONFIG_SMP
1980
1981 /* assumes rq->lock is held */
1982 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1983 {
1984         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1985                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1986 }
1987
1988 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1989 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1990 {
1991         if (rq->post_schedule) {
1992                 unsigned long flags;
1993
1994                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1995                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1996                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1997                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1998
1999                 rq->post_schedule = 0;
2000         }
2001 }
2002
2003 #else
2004
2005 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2006 {
2007 }
2008
2009 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2010 {
2011 }
2012
2013 #endif
2014
2015 /**
2016  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2017  * @prev: the thread we just switched away from.
2018  */
2019 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2020         __releases(rq->lock)
2021 {
2022         struct rq *rq = this_rq();
2023
2024         finish_task_switch(rq, prev);
2025
2026         /*
2027          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2028          * task_switch?
2029          */
2030         post_schedule(rq);
2031
2032 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2033         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2034         preempt_enable();
2035 #endif
2036         if (current->set_child_tid)
2037                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2038 }
2039
2040 /*
2041  * context_switch - switch to the new MM and the new
2042  * thread's register state.
2043  */
2044 static inline void
2045 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2046                struct task_struct *next)
2047 {
2048         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2049
2050         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2051
2052         mm = next->mm;
2053         oldmm = prev->active_mm;
2054         /*
2055          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2056          * combine the page table reload and the switch backend into
2057          * one hypercall.
2058          */
2059         arch_start_context_switch(prev);
2060
2061         if (!mm) {
2062                 next->active_mm = oldmm;
2063                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2064                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2065         } else
2066                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2067
2068         if (!prev->mm) {
2069                 prev->active_mm = NULL;
2070                 rq->prev_mm = oldmm;
2071         }
2072         /*
2073          * Since the runqueue lock will be released by the next
2074          * task (which is an invalid locking op but in the case
2075          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2076          * do an early lockdep release here:
2077          */
2078 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2079         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2080 #endif
2081
2082         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2083         switch_to(prev, next, prev);
2084
2085         barrier();
2086         /*
2087          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2088          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2089          * frame will be invalid.
2090          */
2091         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2092 }
2093
2094 /*
2095  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2096  *
2097  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2098  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2099  * number of context switches performed since bootup.
2100  */
2101 unsigned long nr_running(void)
2102 {
2103         unsigned long i, sum = 0;
2104
2105         for_each_online_cpu(i)
2106                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2107
2108         return sum;
2109 }
2110
2111 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2112 {
2113         unsigned long i, sum = 0;
2114
2115         for_each_possible_cpu(i)
2116                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2117
2118         /*
2119          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2120          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2121          */
2122         if (unlikely((long)sum < 0))
2123                 sum = 0;
2124
2125         return sum;
2126 }
2127
2128 unsigned long long nr_context_switches(void)
2129 {
2130         int i;
2131         unsigned long long sum = 0;
2132
2133         for_each_possible_cpu(i)
2134                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2135
2136         return sum;
2137 }
2138
2139 unsigned long nr_iowait(void)
2140 {
2141         unsigned long i, sum = 0;
2142
2143         for_each_possible_cpu(i)
2144                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2145
2146         return sum;
2147 }
2148
2149 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2150 {
2151         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2152         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2153 }
2154
2155 unsigned long this_cpu_load(void)
2156 {
2157         struct rq *this = this_rq();
2158         return this->cpu_load[0];
2159 }
2160
2161
2162 /* Variables and functions for calc_load */
2163 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2164 static unsigned long calc_load_update;
2165 unsigned long avenrun[3];
2166 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2167
2168 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2169 {
2170         long nr_active, delta = 0;
2171
2172         nr_active = this_rq->nr_running;
2173         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2174
2175         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2176                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2177                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2178         }
2179
2180         return delta;
2181 }
2182
2183 static unsigned long
2184 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2185 {
2186         load *= exp;
2187         load += active * (FIXED_1 - exp);
2188         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2189         return load >> FSHIFT;
2190 }
2191
2192 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2193 /*
2194  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2195  *
2196  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2197  */
2198 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2199
2200 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2201 {
2202         long delta;
2203
2204         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2205         if (delta)
2206                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2207 }
2208
2209 static long calc_load_fold_idle(void)
2210 {
2211         long delta = 0;
2212
2213         /*
2214          * Its got a race, we don't care...
2215          */
2216         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2217                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2218
2219         return delta;
2220 }
2221
2222 /**
2223  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2224  *
2225  * @x:         base of the power
2226  * @frac_bits: fractional bits of @x
2227  * @n:         power to raise @x to.
2228  *
2229  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2230  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2231  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2232  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2233  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2234  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2235  * vector.
2236  */
2237 static unsigned long
2238 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2239 {
2240         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2241
2242         if (n) for (;;) {
2243                 if (n & 1) {
2244                         result *= x;
2245                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2246                         result >>= frac_bits;
2247                 }
2248                 n >>= 1;
2249                 if (!n)
2250                         break;
2251                 x *= x;
2252                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2253                 x >>= frac_bits;
2254         }
2255
2256         return result;
2257 }
2258
2259 /*
2260  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2261  *
2262  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2263  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2264  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2265  *
2266  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2267  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2268  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2269  *
2270  *  ...
2271  *
2272  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2273  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2274  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2275  *
2276  * [1] application of the geometric series:
2277  *
2278  *              n         1 - x^(n+1)
2279  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2280  *             i=0          1 - x
2281  */
2282 static unsigned long
2283 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2284             unsigned long active, unsigned int n)
2285 {
2286
2287         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2288 }
2289
2290 /*
2291  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2292  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2293  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2294  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2295  *
2296  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2297  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2298  */
2299 static void calc_global_nohz(void)
2300 {
2301         long delta, active, n;
2302
2303         /*
2304          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
2305          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
2306          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
2307          * due to NO_HZ.
2308          */
2309         delta = calc_load_fold_idle();
2310         if (delta)
2311                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2312
2313         /*
2314          * It could be the one fold was all it took, we done!
2315          */
2316         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2317                 return;
2318
2319         /*
2320          * Catch-up, fold however many we are behind still
2321          */
2322         delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2323         n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2324
2325         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2326         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2327
2328         avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2329         avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2330         avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2331
2332         calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2333 }
2334 #else
2335 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2336 {
2337 }
2338
2339 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2340 {
2341         return 0;
2342 }
2343
2344 static void calc_global_nohz(void)
2345 {
2346 }
2347 #endif
2348
2349 /**
2350  * get_avenrun - get the load average array
2351  * @loads:      pointer to dest load array
2352  * @offset:     offset to add
2353  * @shift:      shift count to shift the result left
2354  *
2355  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2356  */
2357 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2358 {
2359         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2360         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2361         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2362 }
2363
2364 /*
2365  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2366  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2367  */
2368 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2369 {
2370         long active;
2371
2372         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2373                 return;
2374
2375         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2376         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2377
2378         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2379         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2380         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2381
2382         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2383
2384         /*
2385          * Account one period with whatever state we found before
2386          * folding in the nohz state and ageing the entire idle period.
2387          *
2388          * This avoids loosing a sample when we go idle between 
2389          * calc_load_account_active() (10 ticks ago) and now and thus
2390          * under-accounting.
2391          */
2392         calc_global_nohz();
2393 }
2394
2395 /*
2396  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2397  * active count.
2398  */
2399 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2400 {
2401         long delta;
2402
2403         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2404                 return;
2405
2406         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2407         delta += calc_load_fold_idle();
2408         if (delta)
2409                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2410
2411         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2412 }
2413
2414 /*
2415  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2416  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2417  *
2418  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2419  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2420  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2421  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2422  *
2423  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2424  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2425  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2426  *
2427  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2428  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2429  * particular idx is approximated to be zero.
2430  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2431  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2432  * based on 128 point scale.
2433  * Example:
2434  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2435  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2436  *
2437  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2438  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2439  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2440  */
2441 #define DEGRADE_SHIFT           7
2442 static const unsigned char
2443                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2444 static const unsigned char
2445                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2446                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2447                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2448                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2449                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2450                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2451
2452 /*
2453  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2454  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2455  * adding any new load.
2456  */
2457 static unsigned long
2458 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2459 {
2460         int j = 0;
2461
2462         if (!missed_updates)
2463                 return load;
2464
2465         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2466                 return 0;
2467
2468         if (idx == 1)
2469                 return load >> missed_updates;
2470
2471         while (missed_updates) {
2472                 if (missed_updates % 2)
2473                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2474
2475                 missed_updates >>= 1;
2476                 j++;
2477         }
2478         return load;
2479 }
2480
2481 /*
2482  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2483  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2484  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2485  */
2486 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2487 {
2488         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2489         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2490         unsigned long pending_updates;
2491         int i, scale;
2492
2493         this_rq->nr_load_updates++;
2494
2495         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2496         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2497                 return;
2498
2499         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2500         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2501
2502         /* Update our load: */
2503         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2504         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2505                 unsigned long old_load, new_load;
2506
2507                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2508
2509                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2510                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2511                 new_load = this_load;
2512                 /*
2513                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2514                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2515                  * example.
2516                  */
2517                 if (new_load > old_load)
2518                         new_load += scale - 1;
2519
2520                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2521         }
2522
2523         sched_avg_update(this_rq);
2524 }
2525
2526 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2527 {
2528         update_cpu_load(this_rq);
2529
2530         calc_load_account_active(this_rq);
2531 }
2532
2533 #ifdef CONFIG_SMP
2534
2535 /*
2536  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2537  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2538  */
2539 void sched_exec(void)
2540 {
2541         struct task_struct *p = current;
2542         unsigned long flags;
2543         int dest_cpu;
2544
2545         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2546         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2547         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2548                 goto unlock;
2549
2550         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2551                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2552
2553                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2554                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2555                 return;
2556         }
2557 unlock:
2558         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2559 }
2560
2561 #endif
2562
2563 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2564 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2565
2566 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2567 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2568
2569 /*
2570  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2571  * @p in case that task is currently running.
2572  *
2573  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2574  */
2575 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2576 {
2577         u64 ns = 0;
2578
2579         if (task_current(rq, p)) {
2580                 update_rq_clock(rq);
2581                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2582                 if ((s64)ns < 0)
2583                         ns = 0;
2584         }
2585
2586         return ns;
2587 }
2588
2589 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2590 {
2591         unsigned long flags;
2592         struct rq *rq;
2593         u64 ns = 0;
2594
2595         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2596         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2597         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2598
2599         return ns;
2600 }
2601
2602 /*
2603  * Return accounted runtime for the task.
2604  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2605  * pending runtime that have not been accounted yet.
2606  */
2607 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2608 {
2609         unsigned long flags;
2610         struct rq *rq;
2611         u64 ns = 0;
2612
2613         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2614         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2615         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2616
2617         return ns;
2618 }
2619
2620 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2621 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2622 struct cpuacct root_cpuacct;
2623 #endif
2624
2625 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2626                                             u64 tmp)
2627 {
2628 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2629         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2630         struct cpuacct *ca;
2631 #endif
2632         /*
2633          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2634          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2635          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2636          *
2637          */
2638         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2639
2640 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2641         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2642                 return;
2643
2644         rcu_read_lock();
2645         ca = task_ca(p);
2646         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2647                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2648                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2649                 ca = parent_ca(ca);
2650         }
2651         rcu_read_unlock();
2652 #endif
2653 }
2654
2655
2656 /*
2657  * Account user cpu time to a process.
2658  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2659  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2660  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2661  */
2662 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2663                        cputime_t cputime_scaled)
2664 {
2665         int index;
2666
2667         /* Add user time to process. */
2668         p->utime += cputime;
2669         p->utimescaled += cputime_scaled;
2670         account_group_user_time(p, cputime);
2671
2672         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2673
2674         /* Add user time to cpustat. */
2675         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2676
2677         /* Account for user time used */
2678         acct_update_integrals(p);
2679 }
2680
2681 /*
2682  * Account guest cpu time to a process.
2683  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2684  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2685  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2686  */
2687 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2688                                cputime_t cputime_scaled)
2689 {
2690         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2691
2692         /* Add guest time to process. */
2693         p->utime += cputime;
2694         p->utimescaled += cputime_scaled;
2695         account_group_user_time(p, cputime);
2696         p->gtime += cputime;
2697
2698         /* Add guest time to cpustat. */
2699         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2700                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
2701                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
2702         } else {
2703                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
2704                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
2705         }
2706 }
2707
2708 /*
2709  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2710  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2711  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2712  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2713  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2714  */
2715 static inline
2716 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2717                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2718 {
2719         /* Add system time to process. */
2720         p->stime += cputime;
2721         p->stimescaled += cputime_scaled;
2722         account_group_system_time(p, cputime);
2723
2724         /* Add system time to cpustat. */
2725         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2726
2727         /* Account for system time used */
2728         acct_update_integrals(p);
2729 }
2730
2731 /*
2732  * Account system cpu time to a process.
2733  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2734  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2735  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2736  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2737  */
2738 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2739                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2740 {
2741         int index;
2742
2743         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2744                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2745                 return;
2746         }
2747
2748         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2749                 index = CPUTIME_IRQ;
2750         else if (in_serving_softirq())
2751                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2752         else
2753                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2754
2755         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2756 }
2757
2758 /*
2759  * Account for involuntary wait time.
2760  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2761  */
2762 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2763 {
2764         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2765
2766         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
2767 }
2768
2769 /*
2770  * Account for idle time.
2771  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2772  */
2773 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2774 {
2775         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2776         struct rq *rq = this_rq();
2777
2778         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2779                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2780         else
2781                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2782 }
2783
2784 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2785 {
2786 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2787         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
2788                 u64 steal, st = 0;
2789
2790                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2791                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2792
2793                 st = steal_ticks(steal);
2794                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2795
2796                 account_steal_time(st);
2797                 return st;
2798         }
2799 #endif
2800         return false;
2801 }
2802
2803 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2804
2805 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2806 /*
2807  * Account a tick to a process and cpustat
2808  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2809  * @user_tick: is the tick from userspace
2810  * @rq: the pointer to rq
2811  *
2812  * Tick demultiplexing follows the order
2813  * - pending hardirq update
2814  * - pending softirq update
2815  * - user_time
2816  * - idle_time
2817  * - system time
2818  *   - check for guest_time
2819  *   - else account as system_time
2820  *
2821  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2822  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2823  * opportunity to update it solely in system time.
2824  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2825  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2826  */
2827 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2828                                                 struct rq *rq)
2829 {
2830         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2831         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2832
2833         if (steal_account_process_tick())
2834                 return;
2835
2836         if (irqtime_account_hi_update()) {
2837                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2838         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2839                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2840         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2841                 /*
2842                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2843                  * So, we have to handle it separately here.
2844                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2845                  */
2846                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2847                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2848         } else if (user_tick) {
2849                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2850         } else if (p == rq->idle) {
2851                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2852         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2853                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2854         } else {
2855                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2856                                         CPUTIME_SYSTEM);
2857         }
2858 }
2859
2860 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2861 {
2862         int i;
2863         struct rq *rq = this_rq();
2864
2865         for (i = 0; i < ticks; i++)
2866                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
2867 }
2868 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2869 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
2870 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2871                                                 struct rq *rq) {}
2872 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2873
2874 /*
2875  * Account a single tick of cpu time.
2876  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2877  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
2878  */
2879 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
2880 {
2881         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2882         struct rq *rq = this_rq();
2883
2884         if (sched_clock_irqtime) {
2885                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
2886                 return;
2887         }
2888
2889         if (steal_account_process_tick())
2890                 return;
2891
2892         if (user_tick)
2893                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2894         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
2895                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
2896                                     one_jiffy_scaled);
2897         else
2898                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2899 }
2900
2901 /*
2902  * Account multiple ticks of steal time.
2903  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2904  * @ticks: number of stolen ticks
2905  */
2906 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
2907 {
2908         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2909 }
2910
2911 /*
2912  * Account multiple ticks of idle time.
2913  * @ticks: number of stolen ticks
2914  */
2915 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
2916 {
2917
2918         if (sched_clock_irqtime) {
2919                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
2920                 return;
2921         }
2922
2923         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2924 }
2925
2926 #endif
2927
2928 /*
2929  * Use precise platform statistics if available:
2930  */
2931 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2932 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2933 {
2934         *ut = p->utime;
2935         *st = p->stime;
2936 }
2937
2938 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2939 {
2940         struct task_cputime cputime;
2941
2942         thread_group_cputime(p, &cputime);
2943
2944         *ut = cputime.utime;
2945         *st = cputime.stime;
2946 }
2947 #else
2948
2949 #ifndef nsecs_to_cputime
2950 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
2951 #endif
2952
2953 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2954 {
2955         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
2956
2957         /*
2958          * Use CFS's precise accounting:
2959          */
2960         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
2961
2962         if (total) {
2963                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2964
2965                 temp *= (__force u64) utime;
2966                 do_div(temp, (__force u32) total);
2967                 utime = (__force cputime_t) temp;
2968         } else
2969                 utime = rtime;
2970
2971         /*
2972          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
2973          */
2974         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
2975         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
2976
2977         *ut = p->prev_utime;
2978         *st = p->prev_stime;
2979 }
2980
2981 /*
2982  * Must be called with siglock held.
2983  */
2984 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2985 {
2986         struct signal_struct *sig = p->signal;
2987         struct task_cputime cputime;
2988         cputime_t rtime, utime, total;
2989
2990         thread_group_cputime(p, &cputime);
2991
2992         total = cputime.utime + cputime.stime;
2993         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
2994
2995         if (total) {
2996                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2997
2998                 temp *= (__force u64) cputime.utime;
2999                 do_div(temp, (__force u32) total);
3000                 utime = (__force cputime_t) temp;
3001         } else
3002                 utime = rtime;
3003
3004         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3005         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
3006
3007         *ut = sig->prev_utime;
3008         *st = sig->prev_stime;
3009 }
3010 #endif
3011
3012 /*
3013  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3014  * We call it with interrupts disabled.
3015  */
3016 void scheduler_tick(void)
3017 {
3018         int cpu = smp_processor_id();
3019         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3020         struct task_struct *curr = rq->curr;
3021
3022         sched_clock_tick();
3023
3024         raw_spin_lock(&rq->lock);
3025         update_rq_clock(rq);
3026         update_cpu_load_active(rq);
3027         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3028         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3029
3030         perf_event_task_tick();
3031
3032 #ifdef CONFIG_SMP
3033         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3034         trigger_load_balance(rq, cpu);
3035 #endif
3036 }
3037
3038 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3039 {
3040         if (in_lock_functions(addr)) {
3041                 addr = CALLER_ADDR2;
3042                 if (in_lock_functions(addr))
3043                         addr = CALLER_ADDR3;
3044         }
3045         return addr;
3046 }
3047
3048 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3049                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3050
3051 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3052 {
3053 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3054         /*
3055          * Underflow?
3056          */
3057         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3058                 return;
3059 #endif
3060         preempt_count() += val;
3061 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3062         /*
3063          * Spinlock count overflowing soon?
3064          */
3065         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3066                                 PREEMPT_MASK - 10);
3067 #endif
3068         if (preempt_count() == val)
3069                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3070 }
3071 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3072
3073 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3074 {
3075 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3076         /*
3077          * Underflow?
3078          */
3079         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3080                 return;
3081         /*
3082          * Is the spinlock portion underflowing?
3083          */
3084         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3085                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3086                 return;
3087 #endif
3088
3089         if (preempt_count() == val)
3090                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3091         preempt_count() -= val;
3092 }
3093 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3094
3095 #endif
3096
3097 /*
3098  * Print scheduling while atomic bug:
3099  */
3100 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3101 {
3102         if (oops_in_progress)
3103                 return;
3104
3105         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3106                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3107
3108         debug_show_held_locks(prev);
3109         print_modules();
3110         if (irqs_disabled())
3111                 print_irqtrace_events(prev);
3112         dump_stack();
3113 }
3114
3115 /*
3116  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3117  */
3118 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3119 {
3120         /*
3121          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3122          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3123          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3124          */
3125         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3126                 __schedule_bug(prev);
3127         rcu_sleep_check();
3128
3129         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3130
3131         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3132 }
3133
3134 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3135 {
3136         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3137                 update_rq_clock(rq);
3138         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3139 }
3140
3141 /*
3142  * Pick up the highest-prio task:
3143  */
3144 static inline struct task_struct *
3145 pick_next_task(struct rq *rq)
3146 {
3147         const struct sched_class *class;
3148         struct task_struct *p;
3149
3150         /*
3151          * Optimization: we know that if all tasks are in
3152          * the fair class we can call that function directly:
3153          */
3154         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3155                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3156                 if (likely(p))
3157                         return p;
3158         }
3159
3160         for_each_class(class) {
3161                 p = class->pick_next_task(rq);
3162                 if (p)
3163                         return p;
3164         }
3165
3166         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3167 }
3168
3169 /*
3170  * __schedule() is the main scheduler function.
3171  */
3172 static void __sched __schedule(void)
3173 {
3174         struct task_struct *prev, *next;
3175         unsigned long *switch_count;
3176         struct rq *rq;
3177         int cpu;
3178
3179 need_resched:
3180         preempt_disable();
3181         cpu = smp_processor_id();
3182         rq = cpu_rq(cpu);
3183         rcu_note_context_switch(cpu);
3184         prev = rq->curr;
3185
3186         schedule_debug(prev);
3187
3188         if (sched_feat(HRTICK))
3189                 hrtick_clear(rq);
3190
3191         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3192
3193         switch_count = &prev->nivcsw;
3194         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3195                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3196                         prev->state = TASK_RUNNING;
3197                 } else {
3198                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3199                         prev->on_rq = 0;
3200
3201                         /*
3202                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3203                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3204                          * concurrency.
3205                          */
3206                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3207                                 struct task_struct *to_wakeup;
3208
3209                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3210                                 if (to_wakeup)
3211                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3212                         }
3213                 }
3214                 switch_count = &prev->nvcsw;
3215         }
3216
3217         pre_schedule(rq, prev);
3218
3219         if (unlikely(!rq->nr_running))
3220                 idle_balance(cpu, rq);
3221
3222         put_prev_task(rq, prev);
3223         next = pick_next_task(rq);
3224         clear_tsk_need_resched(prev);
3225         rq->skip_clock_update = 0;
3226
3227         if (likely(prev != next)) {
3228                 rq->nr_switches++;
3229                 rq->curr = next;
3230                 ++*switch_count;
3231
3232                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3233                 /*
3234                  * The context switch have flipped the stack from under us
3235                  * and restored the local variables which were saved when
3236                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3237                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3238                  */
3239                 cpu = smp_processor_id();
3240                 rq = cpu_rq(cpu);
3241         } else
3242                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3243
3244         post_schedule(rq);
3245
3246         sched_preempt_enable_no_resched();
3247         if (need_resched())
3248                 goto need_resched;
3249 }
3250
3251 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3252 {
3253         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3254                 return;
3255         /*
3256          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3257          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3258          */
3259         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3260                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3261 }
3262
3263 asmlinkage void __sched schedule(void)
3264 {
3265         struct task_struct *tsk = current;
3266
3267         sched_submit_work(tsk);
3268         __schedule();
3269 }
3270 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3271
3272 /**
3273  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3274  *
3275  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3276  */
3277 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3278 {
3279         sched_preempt_enable_no_resched();
3280         schedule();
3281         preempt_disable();
3282 }
3283
3284 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3285
3286 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3287 {
3288         if (lock->owner != owner)
3289                 return false;
3290
3291         /*
3292          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3293          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3294          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3295          * ensures the memory stays valid.
3296          */
3297         barrier();
3298
3299         return owner->on_cpu;
3300 }
3301
3302 /*
3303  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3304  * access and not reliable.
3305  */
3306 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3307 {
3308         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3309                 return 0;
3310
3311         rcu_read_lock();
3312         while (owner_running(lock, owner)) {
3313                 if (need_resched())
3314                         break;
3315
3316                 arch_mutex_cpu_relax();
3317         }
3318         rcu_read_unlock();
3319
3320         /*
3321          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3322          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3323          * success only when lock->owner is NULL.
3324          */
3325         return lock->owner == NULL;
3326 }
3327 #endif
3328
3329 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3330 /*
3331  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3332  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3333  * occur there and call schedule directly.
3334  */
3335 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3336 {
3337         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3338
3339         /*
3340          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3341          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3342          */
3343         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3344                 return;
3345
3346         do {
3347                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3348                 __schedule();
3349                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3350
3351                 /*
3352                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3353                  * between schedule and now.
3354                  */
3355                 barrier();
3356         } while (need_resched());
3357 }
3358 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3359
3360 /*
3361  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3362  * off of irq context.
3363  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3364  * protect us against recursive calling from irq.
3365  */
3366 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3367 {
3368         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3369
3370         /* Catch callers which need to be fixed */
3371         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3372
3373         do {
3374                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3375                 local_irq_enable();
3376                 __schedule();
3377                 local_irq_disable();
3378                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3379
3380                 /*
3381                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3382                  * between schedule and now.
3383                  */
3384                 barrier();
3385         } while (need_resched());
3386 }
3387
3388 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3389
3390 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3391                           void *key)
3392 {
3393         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3394 }
3395 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3396
3397 /*
3398  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3399  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3400  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3401  *
3402  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3403  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3404  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3405  */
3406 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3407                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3408 {
3409         wait_queue_t *curr, *next;
3410
3411         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3412                 unsigned flags = curr->flags;
3413
3414                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3415                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3416                         break;
3417         }
3418 }
3419
3420 /**
3421  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3422  * @q: the waitqueue
3423  * @mode: which threads
3424  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3425  * @key: is directly passed to the wakeup function
3426  *
3427  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3428  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3429  */
3430 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3431                         int nr_exclusive, void *key)
3432 {
3433         unsigned long flags;
3434
3435         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3436         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3437         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3438 }
3439 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3440
3441 /*
3442  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3443  */
3444 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3445 {
3446         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3447 }
3448 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3449
3450 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3451 {
3452         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3453 }
3454 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3455
3456 /**
3457  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3458  * @q: the waitqueue
3459  * @mode: which threads
3460  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3461  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3462  *
3463  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3464  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3465  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3466  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3467  *
3468  * On UP it can prevent extra preemption.
3469  *
3470  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3471  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3472  */
3473 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3474                         int nr_exclusive, void *key)
3475 {
3476         unsigned long flags;
3477         int wake_flags = WF_SYNC;
3478
3479         if (unlikely(!q))
3480                 return;
3481
3482         if (unlikely(!nr_exclusive))
3483                 wake_flags = 0;
3484
3485         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3486         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3487         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3488 }
3489 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3490
3491 /*
3492  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3493  */
3494 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3495 {
3496         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3497 }
3498 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3499
3500 /**
3501  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3502  * @x:  holds the state of this particular completion
3503  *
3504  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3505  * awakened in the same order in which they were queued.
3506  *
3507  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3508  *
3509  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3510  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3511  */
3512 void complete(struct completion *x)
3513 {
3514         unsigned long flags;
3515
3516         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3517         x->done++;
3518         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3519         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3520 }
3521 EXPORT_SYMBOL(complete);
3522
3523 /**
3524  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3525  * @x:  holds the state of this particular completion
3526  *
3527  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3528  *
3529  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3530  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3531  */
3532 void complete_all(struct completion *x)
3533 {
3534         unsigned long flags;
3535
3536         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3537         x->done += UINT_MAX/2;
3538         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3539         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3540 }
3541 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3542
3543 static inline long __sched
3544 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3545 {
3546         if (!x->done) {
3547                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3548
3549                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3550                 do {
3551                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3552                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3553                                 break;
3554                         }
3555                         __set_current_state(state);
3556                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3557                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3558                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3559                 } while (!x->done && timeout);
3560                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3561                 if (!x->done)
3562                         return timeout;
3563         }
3564         x->done--;
3565         return timeout ?: 1;
3566 }
3567
3568 static long __sched
3569 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3570 {
3571         might_sleep();
3572
3573         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3574         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3575         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3576         return timeout;
3577 }
3578
3579 /**
3580  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3581  * @x:  holds the state of this particular completion
3582  *
3583  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3584  * interruptible and there is no timeout.
3585  *
3586  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3587  * and interrupt capability. Also see complete().
3588  */
3589 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3590 {
3591         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3592 }
3593 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3594
3595 /**
3596  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3597  * @x:  holds the state of this particular completion
3598  * @timeout:  timeout value in jiffies
3599  *
3600  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3601  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3602  * interruptible.
3603  *
3604  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3605  * jiffies left till timeout) if completed.
3606  */
3607 unsigned long __sched
3608 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3609 {
3610         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3611 }
3612 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3613
3614 /**
3615  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3616  * @x:  holds the state of this particular completion
3617  *
3618  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3619  * interruptible.
3620  *
3621  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3622  */
3623 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3624 {
3625         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3626         if (t == -ERESTARTSYS)
3627                 return t;
3628         return 0;
3629 }
3630 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3631
3632 /**
3633  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3634  * @x:  holds the state of this particular completion
3635  * @timeout:  timeout value in jiffies
3636  *
3637  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3638  * specified timeout to expire. It is interruptible. 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_interruptible_timeout(struct completion *x,
3645                                           unsigned long timeout)
3646 {
3647         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3648 }
3649 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3650
3651 /**
3652  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3653  * @x:  holds the state of this particular completion
3654  *
3655  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3656  * interrupted by a kill signal.
3657  *
3658  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3659  */
3660 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3661 {
3662         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3663         if (t == -ERESTARTSYS)
3664                 return t;
3665         return 0;
3666 }
3667 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3668
3669 /**
3670  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3671  * @x:  holds the state of this particular completion
3672  * @timeout:  timeout value in jiffies
3673  *
3674  * This waits for either a completion of a specific task to be
3675  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3676  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3677  *
3678  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3679  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3680  */
3681 long __sched
3682 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3683                                      unsigned long timeout)
3684 {
3685         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3686 }
3687 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3688
3689 /**
3690  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3691  *      @x:     completion structure
3692  *
3693  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3694  *               1 if a decrement succeeded.
3695  *
3696  *      If a completion is being used as a counting completion,
3697  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3698  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3699  *      is protecting is not available.
3700  */
3701 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3702 {
3703         unsigned long flags;
3704         int ret = 1;
3705
3706         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3707         if (!x->done)
3708                 ret = 0;
3709         else
3710                 x->done--;
3711         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3712         return ret;
3713 }
3714 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3715
3716 /**
3717  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3718  *      @x:     completion structure
3719  *
3720  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3721  *               1 if there are no waiters.
3722  *
3723  */
3724 bool completion_done(struct completion *x)
3725 {
3726         unsigned long flags;
3727         int ret = 1;
3728
3729         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3730         if (!x->done)
3731                 ret = 0;
3732         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3733         return ret;
3734 }
3735 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3736
3737 static long __sched
3738 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3739 {
3740         unsigned long flags;
3741         wait_queue_t wait;
3742
3743         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3744
3745         __set_current_state(state);
3746
3747         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3748         __add_wait_queue(q, &wait);
3749         spin_unlock(&q->lock);
3750         timeout = schedule_timeout(timeout);
3751         spin_lock_irq(&q->lock);
3752         __remove_wait_queue(q, &wait);
3753         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3754
3755         return timeout;
3756 }
3757
3758 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3759 {
3760         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3761 }
3762 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3763
3764 long __sched
3765 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3766 {
3767         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3768 }
3769 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3770
3771 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3772 {
3773         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3774 }
3775 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3776
3777 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3778 {
3779         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3780 }
3781 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3782
3783 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3784
3785 /*
3786  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3787  * @p: task
3788  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3789  *
3790  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3791  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3792  *
3793  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3794  */
3795 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3796 {
3797         int oldprio, on_rq, running;
3798         struct rq *rq;
3799         const struct sched_class *prev_class;
3800
3801         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3802
3803         rq = __task_rq_lock(p);
3804
3805         /*
3806          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3807          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3808          *
3809          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3810          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3811          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3812          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3813          * with interrupts disabled and will complete the lock
3814          * protected section without being interrupted. So there is no
3815          * real need to boost.
3816          */
3817         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3818                 WARN_ON(p != rq->curr);
3819                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3820                 goto out_unlock;
3821         }
3822
3823         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3824         oldprio = p->prio;
3825         prev_class = p->sched_class;
3826         on_rq = p->on_rq;
3827         running = task_current(rq, p);
3828         if (on_rq)
3829                 dequeue_task(rq, p, 0);
3830         if (running)
3831                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3832
3833         if (rt_prio(prio))
3834                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3835         else
3836                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3837
3838         p->prio = prio;
3839
3840         if (running)
3841                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3842         if (on_rq)
3843                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3844
3845         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3846 out_unlock:
3847         __task_rq_unlock(rq);
3848 }
3849 #endif
3850 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3851 {
3852         int old_prio, delta, on_rq;
3853         unsigned long flags;
3854         struct rq *rq;
3855
3856         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3857                 return;
3858         /*
3859          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3860          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3861          */
3862         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3863         /*
3864          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3865          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3866          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3867          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3868          */
3869         if (task_has_rt_policy(p)) {
3870                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3871                 goto out_unlock;
3872         }
3873         on_rq = p->on_rq;
3874         if (on_rq)
3875                 dequeue_task(rq, p, 0);
3876
3877         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3878         set_load_weight(p);
3879         old_prio = p->prio;
3880         p->prio = effective_prio(p);
3881         delta = p->prio - old_prio;
3882
3883         if (on_rq) {
3884                 enqueue_task(rq, p, 0);
3885                 /*
3886                  * If the task increased its priority or is running and
3887                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3888                  */
3889                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3890                         resched_task(rq->curr);
3891         }
3892 out_unlock:
3893         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3894 }
3895 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3896
3897 /*
3898  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3899  * @p: task
3900  * @nice: nice value
3901  */
3902 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3903 {
3904         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3905         int nice_rlim = 20 - nice;
3906
3907         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3908                 capable(CAP_SYS_NICE));
3909 }
3910
3911 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3912
3913 /*
3914  * sys_nice - change the priority of the current process.
3915  * @increment: priority increment
3916  *
3917  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3918  * does similar things.
3919  */
3920 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3921 {
3922         long nice, retval;
3923
3924         /*
3925          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3926          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3927          * and we have a single winner.
3928          */
3929         if (increment < -40)
3930                 increment = -40;
3931         if (increment > 40)
3932                 increment = 40;
3933
3934         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3935         if (nice < -20)
3936                 nice = -20;
3937         if (nice > 19)
3938                 nice = 19;
3939
3940         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3941                 return -EPERM;
3942
3943         retval = security_task_setnice(current, nice);
3944         if (retval)
3945                 return retval;
3946
3947         set_user_nice(current, nice);
3948         return 0;
3949 }
3950
3951 #endif
3952
3953 /**
3954  * task_prio - return the priority value of a given task.
3955  * @p: the task in question.
3956  *
3957  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3958  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3959  * around 0, value goes from -16 to +15.
3960  */
3961 int task_prio(const struct task_struct *p)
3962 {
3963         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3964 }
3965
3966 /**
3967  * task_nice - return the nice value of a given task.
3968  * @p: the task in question.
3969  */
3970 int task_nice(const struct task_struct *p)
3971 {
3972         return TASK_NICE(p);
3973 }
3974 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3975
3976 /**
3977  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3978  * @cpu: the processor in question.
3979  */
3980 int idle_cpu(int cpu)
3981 {
3982         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3983
3984         if (rq->curr != rq->idle)
3985                 return 0;
3986
3987         if (rq->nr_running)
3988                 return 0;
3989
3990 #ifdef CONFIG_SMP
3991         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3992                 return 0;
3993 #endif
3994
3995         return 1;
3996 }
3997
3998 /**
3999  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4000  * @cpu: the processor in question.
4001  */
4002 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4003 {
4004         return cpu_rq(cpu)->idle;
4005 }
4006
4007 /**
4008  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4009  * @pid: the pid in question.
4010  */
4011 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4012 {
4013         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4014 }
4015
4016 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4017 static void
4018 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4019 {
4020         p->policy = policy;
4021         p->rt_priority = prio;
4022         p->normal_prio = normal_prio(p);
4023         /* we are holding p->pi_lock already */
4024         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4025         if (rt_prio(p->prio))
4026                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4027         else
4028                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4029         set_load_weight(p);
4030 }
4031
4032 /*
4033  * check the target process has a UID that matches the current process's
4034  */
4035 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4036 {
4037         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4038         bool match;
4039
4040         rcu_read_lock();
4041         pcred = __task_cred(p);
4042         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4043                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4044                          cred->euid == pcred->uid);
4045         else
4046                 match = false;
4047         rcu_read_unlock();
4048         return match;
4049 }
4050
4051 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4052                                 const struct sched_param *param, bool user)
4053 {
4054         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4055         unsigned long flags;
4056         const struct sched_class *prev_class;
4057         struct rq *rq;
4058         int reset_on_fork;
4059
4060         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4061         BUG_ON(in_interrupt());
4062 recheck:
4063         /* double check policy once rq lock held */
4064         if (policy < 0) {
4065                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4066                 policy = oldpolicy = p->policy;
4067         } else {
4068                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4069                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4070
4071                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4072                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4073                                 policy != SCHED_IDLE)
4074                         return -EINVAL;
4075         }
4076
4077         /*
4078          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4079          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4080          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4081          */
4082         if (param->sched_priority < 0 ||
4083             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4084             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4085                 return -EINVAL;
4086         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4087                 return -EINVAL;
4088
4089         /*
4090          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4091          */
4092         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4093                 if (rt_policy(policy)) {
4094                         unsigned long rlim_rtprio =
4095                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4096
4097                         /* can't set/change the rt policy */
4098                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4099                                 return -EPERM;
4100
4101                         /* can't increase priority */
4102                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4103                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4104                                 return -EPERM;
4105                 }
4106
4107                 /*
4108                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4109                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4110                  */
4111                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4112                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4113                                 return -EPERM;
4114                 }
4115
4116                 /* can't change other user's priorities */
4117                 if (!check_same_owner(p))
4118                         return -EPERM;
4119
4120                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4121                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4122                         return -EPERM;
4123         }
4124
4125         if (user) {
4126                 retval = security_task_setscheduler(p);
4127                 if (retval)
4128                         return retval;
4129         }
4130
4131         /*
4132          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4133          * changing the priority of the task:
4134          *
4135          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4136          * runqueue lock must be held.
4137          */
4138         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4139
4140         /*
4141          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4142          */
4143         if (p == rq->stop) {
4144                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4145                 return -EINVAL;
4146         }
4147
4148         /*
4149          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4150          */
4151         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4152                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4153
4154                 __task_rq_unlock(rq);
4155                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4156                 return 0;
4157         }
4158
4159 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4160         if (user) {
4161                 /*
4162                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4163                  * assigned.
4164                  */
4165                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4166                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4167                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4168                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4169                         return -EPERM;
4170                 }
4171         }
4172 #endif
4173
4174         /* recheck policy now with rq lock held */
4175         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4176                 policy = oldpolicy = -1;
4177                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4178                 goto recheck;
4179         }
4180         on_rq = p->on_rq;
4181         running = task_current(rq, p);
4182         if (on_rq)
4183                 dequeue_task(rq, p, 0);
4184         if (running)
4185                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4186
4187         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4188
4189         oldprio = p->prio;
4190         prev_class = p->sched_class;
4191         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4192
4193         if (running)
4194                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4195         if (on_rq)
4196                 enqueue_task(rq, p, 0);
4197
4198         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4199         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4200
4201         rt_mutex_adjust_pi(p);
4202
4203         return 0;
4204 }
4205
4206 /**
4207  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4208  * @p: the task in question.
4209  * @policy: new policy.
4210  * @param: structure containing the new RT priority.
4211  *
4212  * NOTE that the task may be already dead.
4213  */
4214 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4215                        const struct sched_param *param)
4216 {
4217         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4218 }
4219 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4220
4221 /**
4222  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4223  * @p: the task in question.
4224  * @policy: new policy.
4225  * @param: structure containing the new RT priority.
4226  *
4227  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4228  * current context has permission.  For example, this is needed in
4229  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4230  * but our caller might not have that capability.
4231  */
4232 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4233                                const struct sched_param *param)
4234 {
4235         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4236 }
4237
4238 static int
4239 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4240 {
4241         struct sched_param lparam;
4242         struct task_struct *p;
4243         int retval;
4244
4245         if (!param || pid < 0)
4246                 return -EINVAL;
4247         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4248                 return -EFAULT;
4249
4250         rcu_read_lock();
4251         retval = -ESRCH;
4252         p = find_process_by_pid(pid);
4253         if (p != NULL)
4254                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4255         rcu_read_unlock();
4256
4257         return retval;
4258 }
4259
4260 /**
4261  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4262  * @pid: the pid in question.
4263  * @policy: new policy.
4264  * @param: structure containing the new RT priority.
4265  */
4266 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4267                 struct sched_param __user *, param)
4268 {
4269         /* negative values for policy are not valid */
4270         if (policy < 0)
4271                 return -EINVAL;
4272
4273         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4274 }
4275
4276 /**
4277  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4278  * @pid: the pid in question.
4279  * @param: structure containing the new RT priority.
4280  */
4281 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4282 {
4283         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4284 }
4285
4286 /**
4287  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4288  * @pid: the pid in question.
4289  */
4290 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4291 {
4292         struct task_struct *p;
4293         int retval;
4294
4295         if (pid < 0)
4296                 return -EINVAL;
4297
4298         retval = -ESRCH;
4299         rcu_read_lock();
4300         p = find_process_by_pid(pid);
4301         if (p) {
4302                 retval = security_task_getscheduler(p);
4303                 if (!retval)
4304                         retval = p->policy
4305                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4306         }
4307         rcu_read_unlock();
4308         return retval;
4309 }
4310
4311 /**
4312  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4313  * @pid: the pid in question.
4314  * @param: structure containing the RT priority.
4315  */
4316 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4317 {
4318         struct sched_param lp;
4319         struct task_struct *p;
4320         int retval;
4321
4322         if (!param || pid < 0)
4323                 return -EINVAL;
4324
4325         rcu_read_lock();
4326         p = find_process_by_pid(pid);
4327         retval = -ESRCH;
4328         if (!p)
4329                 goto out_unlock;
4330
4331         retval = security_task_getscheduler(p);
4332         if (retval)
4333                 goto out_unlock;
4334
4335         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4336         rcu_read_unlock();
4337
4338         /*
4339          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4340          */
4341         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4342
4343         return retval;
4344
4345 out_unlock:
4346         rcu_read_unlock();
4347         return retval;
4348 }
4349
4350 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4351 {
4352         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4353         struct task_struct *p;
4354         int retval;
4355
4356         get_online_cpus();
4357         rcu_read_lock();
4358
4359         p = find_process_by_pid(pid);
4360         if (!p) {
4361                 rcu_read_unlock();
4362                 put_online_cpus();
4363                 return -ESRCH;
4364         }
4365
4366         /* Prevent p going away */
4367         get_task_struct(p);
4368         rcu_read_unlock();
4369
4370         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4371                 retval = -ENOMEM;
4372                 goto out_put_task;
4373         }
4374         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4375                 retval = -ENOMEM;
4376                 goto out_free_cpus_allowed;
4377         }
4378         retval = -EPERM;
4379         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4380                 goto out_unlock;
4381
4382         retval = security_task_setscheduler(p);
4383         if (retval)
4384                 goto out_unlock;
4385
4386         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4387         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4388 again:
4389         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4390
4391         if (!retval) {
4392                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4393                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4394                         /*
4395                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4396                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4397                          * cpuset's cpus_allowed
4398                          */
4399                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4400                         goto again;
4401                 }
4402         }
4403 out_unlock:
4404         free_cpumask_var(new_mask);
4405 out_free_cpus_allowed:
4406         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4407 out_put_task:
4408         put_task_struct(p);
4409         put_online_cpus();
4410         return retval;
4411 }
4412
4413 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4414                              struct cpumask *new_mask)
4415 {
4416         if (len < cpumask_size())
4417                 cpumask_clear(new_mask);
4418         else if (len > cpumask_size())
4419                 len = cpumask_size();
4420
4421         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4422 }
4423
4424 /**
4425  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4426  * @pid: pid of the process
4427  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4428  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4429  */
4430 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4431                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4432 {
4433         cpumask_var_t new_mask;
4434         int retval;
4435
4436         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4437                 return -ENOMEM;
4438
4439         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4440         if (retval == 0)
4441                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4442         free_cpumask_var(new_mask);
4443         return retval;
4444 }
4445
4446 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4447 {
4448         struct task_struct *p;
4449         unsigned long flags;
4450         int retval;
4451
4452         get_online_cpus();
4453         rcu_read_lock();
4454
4455         retval = -ESRCH;
4456         p = find_process_by_pid(pid);
4457         if (!p)
4458                 goto out_unlock;
4459
4460         retval = security_task_getscheduler(p);
4461         if (retval)
4462                 goto out_unlock;
4463
4464         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4465         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4466         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4467
4468 out_unlock:
4469         rcu_read_unlock();
4470         put_online_cpus();
4471
4472         return retval;
4473 }
4474
4475 /**
4476  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4477  * @pid: pid of the process
4478  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4479  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4480  */
4481 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4482                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4483 {
4484         int ret;
4485         cpumask_var_t mask;
4486
4487         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4488                 return -EINVAL;
4489         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4490                 return -EINVAL;
4491
4492         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4493                 return -ENOMEM;
4494
4495         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4496         if (ret == 0) {
4497                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4498
4499                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4500                         ret = -EFAULT;
4501                 else
4502                         ret = retlen;
4503         }
4504         free_cpumask_var(mask);
4505
4506         return ret;
4507 }
4508
4509 /**
4510  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4511  *
4512  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4513  * other threads running on this CPU then this function will return.
4514  */
4515 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4516 {
4517         struct rq *rq = this_rq_lock();
4518
4519         schedstat_inc(rq, yld_count);
4520         current->sched_class->yield_task(rq);
4521
4522         /*
4523          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4524          * no need to preempt or enable interrupts:
4525          */
4526         __release(rq->lock);
4527         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4528         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4529         sched_preempt_enable_no_resched();
4530
4531         schedule();
4532
4533         return 0;
4534 }
4535
4536 static inline int should_resched(void)
4537 {
4538         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4539 }
4540
4541 static void __cond_resched(void)
4542 {
4543         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4544         __schedule();
4545         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4546 }
4547
4548 int __sched _cond_resched(void)
4549 {
4550         if (should_resched()) {
4551                 __cond_resched();
4552                 return 1;
4553         }
4554         return 0;
4555 }
4556 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4557
4558 /*
4559  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4560  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4561  *
4562  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4563  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4564  * spin_unlock(), once by hand).
4565  */
4566 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4567 {
4568         int resched = should_resched();
4569         int ret = 0;
4570
4571         lockdep_assert_held(lock);
4572
4573         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4574                 spin_unlock(lock);
4575                 if (resched)
4576                         __cond_resched();
4577                 else
4578                         cpu_relax();
4579                 ret = 1;
4580                 spin_lock(lock);
4581         }
4582         return ret;
4583 }
4584 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4585
4586 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4587 {
4588         BUG_ON(!in_softirq());
4589
4590         if (should_resched()) {
4591                 local_bh_enable();
4592                 __cond_resched();
4593                 local_bh_disable();
4594                 return 1;
4595         }
4596         return 0;
4597 }
4598 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4599
4600 /**
4601  * yield - yield the current processor to other threads.
4602  *
4603  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4604  *
4605  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4606  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4607  * it, its already broken.
4608  *
4609  * Typical broken usage is:
4610  *
4611  * while (!event)
4612  *      yield();
4613  *
4614  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4615  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4616  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4617  *
4618  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4619  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4620  * If you still want to use yield(), do not!
4621  */
4622 void __sched yield(void)
4623 {
4624         set_current_state(TASK_RUNNING);
4625         sys_sched_yield();
4626 }
4627 EXPORT_SYMBOL(yield);
4628
4629 /**
4630  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4631  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4632  * processor it's on.
4633  * @p: target task
4634  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4635  *
4636  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4637  * can't go away on us before we can do any checks.
4638  *
4639  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4640  */
4641 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4642 {
4643         struct task_struct *curr = current;
4644         struct rq *rq, *p_rq;
4645         unsigned long flags;
4646         bool yielded = 0;
4647
4648         local_irq_save(flags);
4649         rq = this_rq();
4650
4651 again:
4652         p_rq = task_rq(p);
4653         double_rq_lock(rq, p_rq);
4654         while (task_rq(p) != p_rq) {
4655                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4656                 goto again;
4657         }
4658
4659         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4660                 goto out;
4661
4662         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4663                 goto out;
4664
4665         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4666                 goto out;
4667
4668         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4669         if (yielded) {
4670                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4671                 /*
4672                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4673                  * fairness.
4674                  */
4675                 if (preempt && rq != p_rq)
4676                         resched_task(p_rq->curr);
4677         } else {
4678                 /*
4679                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4680                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4681                  * the next update.
4682                  */
4683                 rq->skip_clock_update = 0;
4684         }
4685
4686 out:
4687         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4688         local_irq_restore(flags);
4689
4690         if (yielded)
4691                 schedule();
4692
4693         return yielded;
4694 }
4695 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4696
4697 /*
4698  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4699  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4700  */
4701 void __sched io_schedule(void)
4702 {
4703         struct rq *rq = raw_rq();
4704
4705         delayacct_blkio_start();
4706         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4707         blk_flush_plug(current);
4708         current->in_iowait = 1;
4709         schedule();
4710         current->in_iowait = 0;
4711         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4712         delayacct_blkio_end();
4713 }
4714 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4715
4716 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4717 {
4718         struct rq *rq = raw_rq();
4719         long ret;
4720
4721         delayacct_blkio_start();
4722         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4723         blk_flush_plug(current);
4724         current->in_iowait = 1;
4725         ret = schedule_timeout(timeout);
4726         current->in_iowait = 0;
4727         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4728         delayacct_blkio_end();
4729         return ret;
4730 }
4731
4732 /**
4733  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4734  * @policy: scheduling class.
4735  *
4736  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4737  * by a given scheduling class.
4738  */
4739 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4740 {
4741         int ret = -EINVAL;
4742
4743         switch (policy) {
4744         case SCHED_FIFO:
4745         case SCHED_RR:
4746                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4747                 break;
4748         case SCHED_NORMAL:
4749         case SCHED_BATCH:
4750         case SCHED_IDLE:
4751                 ret = 0;
4752                 break;
4753         }
4754         return ret;
4755 }
4756
4757 /**
4758  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4759  * @policy: scheduling class.
4760  *
4761  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4762  * by a given scheduling class.
4763  */
4764 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4765 {
4766         int ret = -EINVAL;
4767
4768         switch (policy) {
4769         case SCHED_FIFO:
4770         case SCHED_RR:
4771                 ret = 1;
4772                 break;
4773         case SCHED_NORMAL:
4774         case SCHED_BATCH:
4775         case SCHED_IDLE:
4776                 ret = 0;
4777         }
4778         return ret;
4779 }
4780
4781 /**
4782  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4783  * @pid: pid of the process.
4784  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4785  *
4786  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4787  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4788  */
4789 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4790                 struct timespec __user *, interval)
4791 {
4792         struct task_struct *p;
4793         unsigned int time_slice;
4794         unsigned long flags;
4795         struct rq *rq;
4796         int retval;
4797         struct timespec t;
4798
4799         if (pid < 0)
4800                 return -EINVAL;
4801
4802         retval = -ESRCH;
4803         rcu_read_lock();
4804         p = find_process_by_pid(pid);
4805         if (!p)
4806                 goto out_unlock;
4807
4808         retval = security_task_getscheduler(p);
4809         if (retval)
4810                 goto out_unlock;
4811
4812         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4813         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4814         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4815
4816         rcu_read_unlock();
4817         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4818         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4819         return retval;
4820
4821 out_unlock:
4822         rcu_read_unlock();
4823         return retval;
4824 }
4825
4826 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4827
4828 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4829 {
4830         unsigned long free = 0;
4831         unsigned state;
4832
4833         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4834         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4835                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4836 #if BITS_PER_LONG == 32
4837         if (state == TASK_RUNNING)
4838                 printk(KERN_CONT " running  ");
4839         else
4840                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4841 #else
4842         if (state == TASK_RUNNING)
4843                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4844         else
4845                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4846 #endif
4847 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4848         free = stack_not_used(p);
4849 #endif
4850         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4851                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4852                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4853
4854         show_stack(p, NULL);
4855 }
4856
4857 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4858 {
4859         struct task_struct *g, *p;
4860
4861 #if BITS_PER_LONG == 32
4862         printk(KERN_INFO
4863                 "  task                PC stack   pid father\n");
4864 #else
4865         printk(KERN_INFO
4866                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4867 #endif
4868         rcu_read_lock();
4869         do_each_thread(g, p) {
4870                 /*
4871                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4872                  * console might take a lot of time:
4873                  */
4874                 touch_nmi_watchdog();
4875                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4876                         sched_show_task(p);
4877         } while_each_thread(g, p);
4878
4879         touch_all_softlockup_watchdogs();
4880
4881 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4882         sysrq_sched_debug_show();
4883 #endif
4884         rcu_read_unlock();
4885         /*
4886          * Only show locks if all tasks are dumped:
4887          */
4888         if (!state_filter)
4889                 debug_show_all_locks();
4890 }
4891
4892 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4893 {
4894         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4895 }
4896
4897 /**
4898  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4899  * @idle: task in question
4900  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4901  *
4902  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4903  * flag, to make booting more robust.
4904  */
4905 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4906 {
4907         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4908         unsigned long flags;
4909
4910         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4911
4912         __sched_fork(idle);
4913         idle->state = TASK_RUNNING;
4914         idle->se.exec_start = sched_clock();
4915
4916         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4917         /*
4918          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4919          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4920          * lockdep check in task_group() will fail.
4921          *
4922          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4923          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4924          *
4925          * Silence PROVE_RCU
4926          */
4927         rcu_read_lock();
4928         __set_task_cpu(idle, cpu);
4929         rcu_read_unlock();
4930
4931         rq->curr = rq->idle = idle;
4932 #if defined(CONFIG_SMP)
4933         idle->on_cpu = 1;
4934 #endif
4935         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4936
4937         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4938         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4939
4940         /*
4941          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4942          */
4943         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4944         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4945 #if defined(CONFIG_SMP)
4946         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4947 #endif
4948 }
4949
4950 #ifdef CONFIG_SMP
4951 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4952 {
4953         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4954                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4955
4956         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4957         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4958 }
4959
4960 /*
4961  * This is how migration works:
4962  *
4963  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4964  *    stop_one_cpu().
4965  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4966  *    off the CPU)
4967  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4968  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4969  *    it and puts it into the right queue.
4970  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4971  *    is done.
4972  */
4973
4974 /*
4975  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4976  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4977  * is removed from the allowed bitmask.
4978  *
4979  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4980  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4981  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4982  */
4983 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4984 {
4985         unsigned long flags;
4986         struct rq *rq;
4987         unsigned int dest_cpu;
4988         int ret = 0;
4989
4990         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4991
4992         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4993                 goto out;
4994
4995         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4996                 ret = -EINVAL;
4997                 goto out;
4998         }
4999
5000         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
5001                 ret = -EINVAL;
5002                 goto out;
5003         }
5004
5005         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
5006
5007         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5008         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5009                 goto out;
5010
5011         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5012         if (p->on_rq) {
5013                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5014                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5015                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5016                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5017                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5018                 return 0;
5019         }
5020 out:
5021         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5022
5023         return ret;
5024 }
5025 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5026
5027 /*
5028  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5029  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5030  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5031  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5032  *
5033  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5034  * as the task is no longer on this CPU.
5035  *
5036  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5037  */
5038 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5039 {
5040         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5041         int ret = 0;
5042
5043         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5044                 return ret;
5045
5046         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5047         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5048
5049         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
5050         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5051         /* Already moved. */
5052         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5053                 goto done;
5054         /* Affinity changed (again). */
5055         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5056                 goto fail;
5057
5058         /*
5059          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5060          * placed properly.
5061          */
5062         if (p->on_rq) {
5063                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
5064                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5065                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
5066                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5067         }
5068 done:
5069         ret = 1;
5070 fail:
5071         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5072         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5073         return ret;
5074 }
5075
5076 /*
5077  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5078  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5079  * 'pushing' onto another runqueue.
5080  */
5081 static int migration_cpu_stop(void *data)
5082 {
5083         struct migration_arg *arg = data;
5084
5085         /*
5086          * The original target cpu might have gone down and we might
5087          * be on another cpu but it doesn't matter.
5088          */
5089         local_irq_disable();
5090         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5091         local_irq_enable();
5092         return 0;
5093 }
5094
5095 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5096
5097 /*
5098  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5099  * offline.
5100  */
5101 void idle_task_exit(void)
5102 {
5103         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5104
5105         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5106
5107         if (mm != &init_mm)
5108                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5109         mmdrop(mm);
5110 }
5111
5112 /*
5113  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5114  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5115  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5116  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5117  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5118  */
5119 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5120 {
5121         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5122
5123         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5124         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5125 }
5126
5127 /*
5128  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5129  */
5130 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5131 {
5132         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5133         rq->calc_load_active = 0;
5134 }
5135
5136 /*
5137  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5138  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5139  *
5140  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5141  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5142  * because of lock validation efforts.
5143  */
5144 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5145 {
5146         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5147         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5148         int dest_cpu;
5149
5150         /*
5151          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5152          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5153          *
5154          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5155          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5156          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5157          * done here.
5158          */
5159         rq->stop = NULL;
5160
5161         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5162         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5163
5164         for ( ; ; ) {
5165                 /*
5166                  * There's this thread running, bail when that's the only
5167                  * remaining thread.
5168                  */
5169                 if (rq->nr_running == 1)
5170                         break;
5171
5172                 next = pick_next_task(rq);
5173                 BUG_ON(!next);
5174                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5175
5176                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5177                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5178                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5179
5180                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5181
5182                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5183         }
5184
5185         rq->stop = stop;
5186 }
5187
5188 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5189
5190 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5191
5192 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5193         {
5194                 .procname       = "sched_domain",
5195                 .mode           = 0555,
5196         },
5197         {}
5198 };
5199
5200 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5201         {
5202                 .procname       = "kernel",
5203                 .mode           = 0555,
5204                 .child          = sd_ctl_dir,
5205         },
5206         {}
5207 };
5208
5209 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5210 {
5211         struct ctl_table *entry =
5212                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5213
5214         return entry;
5215 }
5216
5217 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5218 {
5219         struct ctl_table *entry;
5220
5221         /*
5222          * In the intermediate directories, both the child directory and
5223          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5224          * will always be set. In the lowest directory the names are
5225          * static strings and all have proc handlers.
5226          */
5227         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5228                 if (entry->child)
5229                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5230                 if (entry->proc_handler == NULL)
5231                         kfree(entry->procname);
5232         }
5233
5234         kfree(*tablep);
5235         *tablep = NULL;
5236 }
5237
5238 static void
5239 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5240                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5241                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5242 {
5243         entry->procname = procname;
5244         entry->data = data;
5245         entry->maxlen = maxlen;
5246         entry->mode = mode;
5247         entry->proc_handler = proc_handler;
5248 }
5249
5250 static struct ctl_table *
5251 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5252 {
5253         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5254
5255         if (table == NULL)
5256                 return NULL;
5257
5258         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5259                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5260         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5261                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5262         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5263                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5264         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5265                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5266         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5267                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5268         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5269                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5270         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5271                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5272         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5273                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5274         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5275                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5276         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5277                 &sd->cache_nice_tries,
5278                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5279         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5280                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5281         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5282                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5283         /* &table[12] is terminator */
5284
5285         return table;
5286 }
5287
5288 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5289 {
5290         struct ctl_table *entry, *table;
5291         struct sched_domain *sd;
5292         int domain_num = 0, i;
5293         char buf[32];
5294
5295         for_each_domain(cpu, sd)
5296                 domain_num++;
5297         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5298         if (table == NULL)
5299                 return NULL;
5300
5301         i = 0;
5302         for_each_domain(cpu, sd) {
5303                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5304                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5305                 entry->mode = 0555;
5306                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5307                 entry++;
5308                 i++;
5309         }
5310         return table;
5311 }
5312
5313 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5314 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5315 {
5316         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5317         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5318         char buf[32];
5319
5320         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5321         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5322
5323         if (entry == NULL)
5324                 return;
5325
5326         for_each_possible_cpu(i) {
5327                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5328                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5329                 entry->mode = 0555;
5330                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5331                 entry++;
5332         }
5333
5334         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5335         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5336 }
5337
5338 /* may be called multiple times per register */
5339 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5340 {
5341         if (sd_sysctl_header)
5342                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5343         sd_sysctl_header = NULL;
5344         if (sd_ctl_dir[0].child)
5345                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5346 }
5347 #else
5348 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5349 {
5350 }
5351 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5352 {
5353 }
5354 #endif
5355
5356 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5357 {
5358         if (!rq->online) {
5359                 const struct sched_class *class;
5360
5361                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5362                 rq->online = 1;
5363
5364                 for_each_class(class) {
5365                         if (class->rq_online)
5366                                 class->rq_online(rq);
5367                 }
5368         }
5369 }
5370
5371 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5372 {
5373         if (rq->online) {
5374                 const struct sched_class *class;
5375
5376                 for_each_class(class) {
5377                         if (class->rq_offline)
5378                                 class->rq_offline(rq);
5379                 }
5380
5381                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5382                 rq->online = 0;
5383         }
5384 }
5385
5386 /*
5387  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5388  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5389  */
5390 static int __cpuinit
5391 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5392 {
5393         int cpu = (long)hcpu;
5394         unsigned long flags;
5395         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5396
5397         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5398
5399         case CPU_UP_PREPARE:
5400                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5401                 break;
5402
5403         case CPU_ONLINE:
5404                 /* Update our root-domain */
5405                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5406                 if (rq->rd) {
5407                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5408
5409                         set_rq_online(rq);
5410                 }
5411                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5412                 break;
5413
5414 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5415         case CPU_DYING:
5416                 sched_ttwu_pending();
5417                 /* Update our root-domain */
5418                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5419                 if (rq->rd) {
5420                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5421                         set_rq_offline(rq);
5422                 }
5423                 migrate_tasks(cpu);
5424                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5425                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5426
5427                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5428                 calc_global_load_remove(rq);
5429                 break;
5430 #endif
5431         }
5432
5433         update_max_interval();
5434
5435         return NOTIFY_OK;
5436 }
5437
5438 /*
5439  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5440  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5441  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5442  */
5443 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5444         .notifier_call = migration_call,
5445         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5446 };
5447
5448 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5449                                       unsigned long action, void *hcpu)
5450 {
5451         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5452         case CPU_STARTING:
5453         case CPU_DOWN_FAILED:
5454                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5455                 return NOTIFY_OK;
5456         default:
5457                 return NOTIFY_DONE;
5458         }
5459 }
5460
5461 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5462                                         unsigned long action, void *hcpu)
5463 {
5464         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5465         case CPU_DOWN_PREPARE:
5466                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5467                 return NOTIFY_OK;
5468         default:
5469                 return NOTIFY_DONE;
5470         }
5471 }
5472
5473 static int __init migration_init(void)
5474 {
5475         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5476         int err;
5477
5478         /* Initialize migration for the boot CPU */
5479         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5480         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5481         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5482         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5483
5484         /* Register cpu active notifiers */
5485         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5486         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5487
5488         return 0;
5489 }
5490 early_initcall(migration_init);
5491 #endif
5492
5493 #ifdef CONFIG_SMP
5494
5495 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5496
5497 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5498
5499 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5500
5501 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5502 {
5503         sched_domain_debug_enabled = 1;
5504
5505         return 0;
5506 }
5507 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5508
5509 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5510                                   struct cpumask *groupmask)
5511 {
5512         struct sched_group *group = sd->groups;
5513         char str[256];
5514
5515         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5516         cpumask_clear(groupmask);
5517
5518         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5519
5520         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5521                 printk("does not load-balance\n");
5522                 if (sd->parent)
5523                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5524                                         " has parent");
5525                 return -1;
5526         }
5527
5528         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5529
5530         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5531                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5532                                 "CPU%d\n", cpu);
5533         }
5534         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5535                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5536                                 " CPU%d\n", cpu);
5537         }
5538
5539         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5540         do {
5541                 if (!group) {
5542                         printk("\n");
5543                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5544                         break;
5545                 }
5546
5547                 if (!group->sgp->power) {
5548                         printk(KERN_CONT "\n");
5549                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5550                                         "set\n");
5551                         break;
5552                 }
5553
5554                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5555                         printk(KERN_CONT "\n");
5556                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5557                         break;
5558                 }
5559
5560                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5561                         printk(KERN_CONT "\n");
5562                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5563                         break;
5564                 }
5565
5566                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5567
5568                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5569
5570                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5571                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5572                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5573                                 group->sgp->power);
5574                 }
5575
5576                 group = group->next;
5577         } while (group != sd->groups);
5578         printk(KERN_CONT "\n");
5579
5580         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5581                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5582
5583         if (sd->parent &&
5584             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5585                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5586                         "of domain->span\n");
5587         return 0;
5588 }
5589
5590 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5591 {
5592         int level = 0;
5593
5594         if (!sched_domain_debug_enabled)
5595                 return;
5596
5597         if (!sd) {
5598                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5599                 return;
5600         }
5601
5602         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5603
5604         for (;;) {
5605                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5606                         break;
5607                 level++;
5608                 sd = sd->parent;
5609                 if (!sd)
5610                         break;
5611         }
5612 }
5613 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5614 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5615 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5616
5617 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5618 {
5619         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5620                 return 1;
5621
5622         /* Following flags need at least 2 groups */
5623         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5624                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5625                          SD_BALANCE_FORK |
5626                          SD_BALANCE_EXEC |
5627                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5628                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5629                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5630                         return 0;
5631         }
5632
5633         /* Following flags don't use groups */
5634         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5635                 return 0;
5636
5637         return 1;
5638 }
5639
5640 static int
5641 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5642 {
5643         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5644
5645         if (sd_degenerate(parent))
5646                 return 1;
5647
5648         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5649                 return 0;
5650
5651         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5652         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5653                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5654                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5655                                 SD_BALANCE_FORK |
5656                                 SD_BALANCE_EXEC |
5657                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5658                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5659                 if (nr_node_ids == 1)
5660                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5661         }
5662         if (~cflags & pflags)
5663                 return 0;
5664
5665         return 1;
5666 }
5667
5668 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5669 {
5670         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5671
5672         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5673         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5674         free_cpumask_var(rd->online);
5675         free_cpumask_var(rd->span);
5676         kfree(rd);
5677 }
5678
5679 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5680 {
5681         struct root_domain *old_rd = NULL;
5682         unsigned long flags;
5683
5684         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5685
5686         if (rq->rd) {
5687                 old_rd = rq->rd;
5688
5689                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5690                         set_rq_offline(rq);
5691
5692                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5693
5694                 /*
5695                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5696                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5697                  * in this function:
5698                  */
5699                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5700                         old_rd = NULL;
5701         }
5702
5703         atomic_inc(&rd->refcount);
5704         rq->rd = rd;
5705
5706         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5707         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5708                 set_rq_online(rq);
5709
5710         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5711
5712         if (old_rd)
5713                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5714 }
5715
5716 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5717 {
5718         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5719
5720         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5721                 goto out;
5722         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5723                 goto free_span;
5724         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5725                 goto free_online;
5726
5727         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5728                 goto free_rto_mask;
5729         return 0;
5730
5731 free_rto_mask:
5732         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5733 free_online:
5734         free_cpumask_var(rd->online);
5735 free_span:
5736         free_cpumask_var(rd->span);
5737 out:
5738         return -ENOMEM;
5739 }
5740
5741 /*
5742  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5743  * members (mimicking the global state we have today).
5744  */
5745 struct root_domain def_root_domain;
5746
5747 static void init_defrootdomain(void)
5748 {
5749         init_rootdomain(&def_root_domain);
5750
5751         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5752 }
5753
5754 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5755 {
5756         struct root_domain *rd;
5757
5758         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5759         if (!rd)
5760                 return NULL;
5761
5762         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5763                 kfree(rd);
5764                 return NULL;
5765         }
5766
5767         return rd;
5768 }
5769
5770 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5771 {
5772         struct sched_group *tmp, *first;
5773
5774         if (!sg)
5775                 return;
5776
5777         first = sg;
5778         do {
5779                 tmp = sg->next;
5780
5781                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5782                         kfree(sg->sgp);
5783
5784                 kfree(sg);
5785                 sg = tmp;
5786         } while (sg != first);
5787 }
5788
5789 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5790 {
5791         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5792
5793         /*
5794          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5795          * nuke them all.
5796          */
5797         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5798                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5799         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5800                 kfree(sd->groups->sgp);
5801                 kfree(sd->groups);
5802         }
5803         kfree(sd);
5804 }
5805
5806 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5807 {
5808         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5809 }
5810
5811 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5812 {
5813         for (; sd; sd = sd->parent)
5814                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5815 }
5816
5817 /*
5818  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5819  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5820  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5821  *
5822  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5823  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5824  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5825  */
5826 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5827 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5828
5829 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5830 {
5831         struct sched_domain *sd;
5832         int id = cpu;
5833
5834         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5835         if (sd)
5836                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5837
5838         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5839         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5840 }
5841
5842 /*
5843  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5844  * hold the hotplug lock.
5845  */
5846 static void
5847 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5848 {
5849         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5850         struct sched_domain *tmp;
5851
5852         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5853         for (tmp = sd; tmp; ) {
5854                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5855                 if (!parent)
5856                         break;
5857
5858                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5859                         tmp->parent = parent->parent;
5860                         if (parent->parent)
5861                                 parent->parent->child = tmp;
5862                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5863                 } else
5864                         tmp = tmp->parent;
5865         }
5866
5867         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5868                 tmp = sd;
5869                 sd = sd->parent;
5870                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5871                 if (sd)
5872                         sd->child = NULL;
5873         }
5874
5875         sched_domain_debug(sd, cpu);
5876
5877         rq_attach_root(rq, rd);
5878         tmp = rq->sd;
5879         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5880         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5881
5882         update_top_cache_domain(cpu);
5883 }
5884
5885 /* cpus with isolated domains */
5886 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5887
5888 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5889 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5890 {
5891         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5892         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5893         return 1;
5894 }
5895
5896 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5897
5898 #ifdef CONFIG_NUMA
5899
5900 /**
5901  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5902  * @node: node whose sched_domain we're building
5903  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5904  *
5905  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
5906  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5907  *
5908  * Should use nodemask_t.
5909  */
5910 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
5911 {
5912         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
5913
5914         min_val = INT_MAX;
5915
5916         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5917                 /* Start at @node */
5918                 n = (node + i) % nr_node_ids;
5919
5920                 if (!nr_cpus_node(n))
5921                         continue;
5922
5923                 /* Skip already used nodes */
5924                 if (node_isset(n, *used_nodes))
5925                         continue;
5926
5927                 /* Simple min distance search */
5928                 val = node_distance(node, n);
5929
5930                 if (val < min_val) {
5931                         min_val = val;
5932                         best_node = n;
5933                 }
5934         }
5935
5936         if (best_node != -1)
5937                 node_set(best_node, *used_nodes);
5938         return best_node;
5939 }
5940
5941 /**
5942  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5943  * @node: node whose cpumask we're constructing
5944  * @span: resulting cpumask
5945  *
5946  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
5947  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5948  * out optimally.
5949  */
5950 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
5951 {
5952         nodemask_t used_nodes;
5953         int i;
5954
5955         cpumask_clear(span);
5956         nodes_clear(used_nodes);
5957
5958         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
5959         node_set(node, used_nodes);
5960
5961         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5962                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
5963                 if (next_node < 0)
5964                         break;
5965                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
5966         }
5967 }
5968
5969 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
5970 {
5971         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5972
5973         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
5974
5975         return sched_domains_tmpmask;
5976 }
5977
5978 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
5979 {
5980         return cpu_possible_mask;
5981 }
5982 #endif /* CONFIG_NUMA */
5983
5984 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5985 {
5986         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5987 }
5988
5989 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5990
5991 struct sd_data {
5992         struct sched_domain **__percpu sd;
5993         struct sched_group **__percpu sg;
5994         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5995 };
5996
5997 struct s_data {
5998         struct sched_domain ** __percpu sd;
5999         struct root_domain      *rd;
6000 };
6001
6002 enum s_alloc {
6003         sa_rootdomain,
6004         sa_sd,
6005         sa_sd_storage,
6006         sa_none,
6007 };
6008
6009 struct sched_domain_topology_level;
6010
6011 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
6012 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
6013
6014 #define SDTL_OVERLAP    0x01
6015
6016 struct sched_domain_topology_level {
6017         sched_domain_init_f init;
6018         sched_domain_mask_f mask;
6019         int                 flags;
6020         struct sd_data      data;
6021 };
6022
6023 static int
6024 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6025 {
6026         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6027         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6028         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6029         struct sd_data *sdd = sd->private;
6030         struct sched_domain *child;
6031         int i;
6032
6033         cpumask_clear(covered);
6034
6035         for_each_cpu(i, span) {
6036                 struct cpumask *sg_span;
6037
6038                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6039                         continue;
6040
6041                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6042                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6043
6044                 if (!sg)
6045                         goto fail;
6046
6047                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6048
6049                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6050                 if (child->child) {
6051                         child = child->child;
6052                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
6053                 } else
6054                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6055
6056                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6057
6058                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
6059                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
6060
6061                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
6062                         groups = sg;
6063
6064                 if (!first)
6065                         first = sg;
6066                 if (last)
6067                         last->next = sg;
6068                 last = sg;
6069                 last->next = first;
6070         }
6071         sd->groups = groups;
6072
6073         return 0;
6074
6075 fail:
6076         free_sched_groups(first, 0);
6077
6078         return -ENOMEM;
6079 }
6080
6081 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6082 {
6083         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6084         struct sched_domain *child = sd->child;
6085
6086         if (child)
6087                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6088
6089         if (sg) {
6090                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6091                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6092                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6093         }
6094
6095         return cpu;
6096 }
6097
6098 /*
6099  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6100  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6101  * and ->cpu_power to 0.
6102  *
6103  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6104  */
6105 static int
6106 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6107 {
6108         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6109         struct sd_data *sdd = sd->private;
6110         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6111         struct cpumask *covered;
6112         int i;
6113
6114         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6115         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6116
6117         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6118                 return 0;
6119
6120         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6121         covered = sched_domains_tmpmask;
6122
6123         cpumask_clear(covered);
6124
6125         for_each_cpu(i, span) {
6126                 struct sched_group *sg;
6127                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6128                 int j;
6129
6130                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6131                         continue;
6132
6133                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6134                 sg->sgp->power = 0;
6135
6136                 for_each_cpu(j, span) {
6137                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6138                                 continue;
6139
6140                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6141                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6142                 }
6143
6144                 if (!first)
6145                         first = sg;
6146                 if (last)
6147                         last->next = sg;
6148                 last = sg;
6149         }
6150         last->next = first;
6151
6152         return 0;
6153 }
6154
6155 /*
6156  * Initialize sched groups cpu_power.
6157  *
6158  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6159  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6160  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6161  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6162  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6163  * less cpu_power.
6164  */
6165 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6166 {
6167         struct sched_group *sg = sd->groups;
6168
6169         WARN_ON(!sd || !sg);
6170
6171         do {
6172                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6173                 sg = sg->next;
6174         } while (sg != sd->groups);
6175
6176         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6177                 return;
6178
6179         update_group_power(sd, cpu);
6180         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6181 }
6182
6183 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6184 {
6185        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6186 }
6187
6188 /*
6189  * Initializers for schedule domains
6190  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6191  */
6192
6193 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6194 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6195 #else
6196 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6197 #endif
6198
6199 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6200 static noinline struct sched_domain *                                   \
6201 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6202 {                                                                       \
6203         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6204         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6205         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6206         sd->private = &tl->data;                                        \
6207         return sd;                                                      \
6208 }
6209
6210 SD_INIT_FUNC(CPU)
6211 #ifdef CONFIG_NUMA
6212  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6213  SD_INIT_FUNC(NODE)
6214 #endif
6215 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6216  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6217 #endif
6218 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6219  SD_INIT_FUNC(MC)
6220 #endif
6221 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6222  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6223 #endif
6224
6225 static int default_relax_domain_level = -1;
6226 int sched_domain_level_max;
6227
6228 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6229 {
6230         unsigned long val;
6231
6232         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6233         if (val < sched_domain_level_max)
6234                 default_relax_domain_level = val;
6235
6236         return 1;
6237 }
6238 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6239
6240 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6241                                  struct sched_domain_attr *attr)
6242 {
6243         int request;
6244
6245         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6246                 if (default_relax_domain_level < 0)
6247                         return;
6248                 else
6249                         request = default_relax_domain_level;
6250         } else
6251                 request = attr->relax_domain_level;
6252         if (request < sd->level) {
6253                 /* turn off idle balance on this domain */
6254                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6255         } else {
6256                 /* turn on idle balance on this domain */
6257                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6258         }
6259 }
6260
6261 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6262 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6263
6264 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6265                                  const struct cpumask *cpu_map)
6266 {
6267         switch (what) {
6268         case sa_rootdomain:
6269                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6270                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6271         case sa_sd:
6272                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6273         case sa_sd_storage:
6274                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6275         case sa_none:
6276                 break;
6277         }
6278 }
6279
6280 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6281                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6282 {
6283         memset(d, 0, sizeof(*d));
6284
6285         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6286                 return sa_sd_storage;
6287         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6288         if (!d->sd)
6289                 return sa_sd_storage;
6290         d->rd = alloc_rootdomain();
6291         if (!d->rd)
6292                 return sa_sd;
6293         return sa_rootdomain;
6294 }
6295
6296 /*
6297  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6298  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6299  * will not free the data we're using.
6300  */
6301 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6302 {
6303         struct sd_data *sdd = sd->private;
6304
6305         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6306         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6307
6308         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6309                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6310
6311         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6312                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6313 }
6314
6315 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6316 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6317 {
6318         return topology_thread_cpumask(cpu);
6319 }
6320 #endif
6321
6322 /*
6323  * Topology list, bottom-up.
6324  */
6325 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6326 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6327         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6328 #endif
6329 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6330         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6331 #endif
6332 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6333         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6334 #endif
6335         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6336 #ifdef CONFIG_NUMA
6337         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6338         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6339 #endif
6340         { NULL, },
6341 };
6342
6343 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6344
6345 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6346 {
6347         struct sched_domain_topology_level *tl;
6348         int j;
6349
6350         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6351                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6352
6353                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6354                 if (!sdd->sd)
6355                         return -ENOMEM;
6356
6357                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6358                 if (!sdd->sg)
6359                         return -ENOMEM;
6360
6361                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6362                 if (!sdd->sgp)
6363                         return -ENOMEM;
6364
6365                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6366                         struct sched_domain *sd;
6367                         struct sched_group *sg;
6368                         struct sched_group_power *sgp;
6369
6370                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6371                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6372                         if (!sd)
6373                                 return -ENOMEM;
6374
6375                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6376
6377                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6378                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6379                         if (!sg)
6380                                 return -ENOMEM;
6381
6382                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6383
6384                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6385                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6386                         if (!sgp)
6387                                 return -ENOMEM;
6388
6389                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6390                 }
6391         }
6392
6393         return 0;
6394 }
6395
6396 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6397 {
6398         struct sched_domain_topology_level *tl;
6399         int j;
6400
6401         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6402                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6403
6404                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6405                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6406                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6407                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
6408                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6409                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6410                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6411                 }
6412                 free_percpu(sdd->sd);
6413                 free_percpu(sdd->sg);
6414                 free_percpu(sdd->sgp);
6415         }
6416 }
6417
6418 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6419                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6420                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6421                 int cpu)
6422 {
6423         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6424         if (!sd)
6425                 return child;
6426
6427         set_domain_attribute(sd, attr);
6428         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6429         if (child) {
6430                 sd->level = child->level + 1;
6431                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6432                 child->parent = sd;
6433         }
6434         sd->child = child;
6435
6436         return sd;
6437 }
6438
6439 /*
6440  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6441  * to the individual cpus
6442  */
6443 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6444                                struct sched_domain_attr *attr)
6445 {
6446         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6447         struct sched_domain *sd;
6448         struct s_data d;
6449         int i, ret = -ENOMEM;
6450
6451         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6452         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6453                 goto error;
6454
6455         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6456         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6457                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6458
6459                 sd = NULL;
6460                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6461                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6462                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6463                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6464                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6465                                 break;
6466                 }
6467
6468                 while (sd->child)
6469                         sd = sd->child;
6470
6471                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6472         }
6473
6474         /* Build the groups for the domains */
6475         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6476                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6477                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6478                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6479                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6480                                         goto error;
6481                         } else {
6482                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6483                                         goto error;
6484                         }
6485                 }
6486         }
6487
6488         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6489         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6490                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6491                         continue;
6492
6493                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6494                         claim_allocations(i, sd);
6495                         init_sched_groups_power(i, sd);
6496                 }
6497         }
6498
6499         /* Attach the domains */
6500         rcu_read_lock();
6501         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6502                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6503                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6504         }
6505         rcu_read_unlock();
6506
6507         ret = 0;
6508 error:
6509         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6510         return ret;
6511 }
6512
6513 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6514 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6515 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6516                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6517
6518 /*
6519  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6520  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6521  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6522  */
6523 static cpumask_var_t fallback_doms;
6524
6525 /*
6526  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6527  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6528  * or 0 if it stayed the same.
6529  */
6530 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6531 {
6532         return 0;
6533 }
6534
6535 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6536 {
6537         int i;
6538         cpumask_var_t *doms;
6539
6540         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6541         if (!doms)
6542                 return NULL;
6543         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6544                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6545                         free_sched_domains(doms, i);
6546                         return NULL;
6547                 }
6548         }
6549         return doms;
6550 }
6551
6552 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6553 {
6554         unsigned int i;
6555         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6556                 free_cpumask_var(doms[i]);
6557         kfree(doms);
6558 }
6559
6560 /*
6561  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6562  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6563  * exclude other special cases in the future.
6564  */
6565 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6566 {
6567         int err;
6568
6569         arch_update_cpu_topology();
6570         ndoms_cur = 1;
6571         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6572         if (!doms_cur)
6573                 doms_cur = &fallback_doms;
6574         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6575         dattr_cur = NULL;
6576         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6577         register_sched_domain_sysctl();
6578
6579         return err;
6580 }
6581
6582 /*
6583  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6584  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6585  */
6586 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6587 {
6588         int i;
6589
6590         rcu_read_lock();
6591         for_each_cpu(i, cpu_map)
6592                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6593         rcu_read_unlock();
6594 }
6595
6596 /* handle null as "default" */
6597 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6598                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6599 {
6600         struct sched_domain_attr tmp;
6601
6602         /* fast path */
6603         if (!new && !cur)
6604                 return 1;
6605
6606         tmp = SD_ATTR_INIT;
6607         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6608                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6609                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6610 }
6611
6612 /*
6613  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6614  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6615  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6616  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6617  *
6618  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6619  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6620  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6621  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6622  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6623  * it as it is.
6624  *
6625  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6626  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6627  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6628  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6629  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6630  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6631  *
6632  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6633  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6634  * and it will not create the default domain.
6635  *
6636  * Call with hotplug lock held
6637  */
6638 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6639                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6640 {
6641         int i, j, n;
6642         int new_topology;
6643
6644         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6645
6646         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6647         unregister_sched_domain_sysctl();
6648
6649         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6650         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6651
6652         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6653
6654         /* Destroy deleted domains */
6655         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6656                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6657                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6658                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6659                                 goto match1;
6660                 }
6661                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6662                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6663 match1:
6664                 ;
6665         }
6666
6667         if (doms_new == NULL) {
6668                 ndoms_cur = 0;
6669                 doms_new = &fallback_doms;
6670                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6671                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6672         }
6673
6674         /* Build new domains */
6675         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6676                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6677                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6678                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6679                                 goto match2;
6680                 }
6681                 /* no match - add a new doms_new */
6682                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6683 match2:
6684                 ;
6685         }
6686
6687         /* Remember the new sched domains */
6688         if (doms_cur != &fallback_doms)
6689                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6690         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6691         doms_cur = doms_new;
6692         dattr_cur = dattr_new;
6693         ndoms_cur = ndoms_new;
6694
6695         register_sched_domain_sysctl();
6696
6697         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6698 }
6699
6700 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6701 static void reinit_sched_domains(void)
6702 {
6703         get_online_cpus();
6704
6705         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6706         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6707
6708         rebuild_sched_domains();
6709         put_online_cpus();
6710 }
6711
6712 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6713 {
6714         unsigned int level = 0;
6715
6716         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6717                 return -EINVAL;
6718
6719         /*
6720          * level is always be positive so don't check for
6721          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6722          * What happens on 0 or 1 byte write,
6723          * need to check for count as well?
6724          */
6725
6726         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6727                 return -EINVAL;
6728
6729         if (smt)
6730                 sched_smt_power_savings = level;
6731         else
6732                 sched_mc_power_savings = level;
6733
6734         reinit_sched_domains();
6735
6736         return count;
6737 }
6738
6739 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6740 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct device *dev,
6741                                            struct device_attribute *attr,
6742                                            char *buf)
6743 {
6744         return sprintf(buf, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6745 }
6746 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct device *dev,
6747                                             struct device_attribute *attr,
6748                                             const char *buf, size_t count)
6749 {
6750         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6751 }
6752 static DEVICE_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6753                    sched_mc_power_savings_show,
6754                    sched_mc_power_savings_store);
6755 #endif
6756
6757 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6758 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct device *dev,
6759                                             struct device_attribute *attr,
6760                                             char *buf)
6761 {
6762         return sprintf(buf, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6763 }
6764 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct device *dev,
6765                                             struct device_attribute *attr,
6766                                              const char *buf, size_t count)
6767 {
6768         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6769 }
6770 static DEVICE_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6771                    sched_smt_power_savings_show,
6772                    sched_smt_power_savings_store);
6773 #endif
6774
6775 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct device *dev)
6776 {
6777         int err = 0;
6778
6779 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6780         if (smt_capable())
6781                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_smt_power_savings);
6782 #endif
6783 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6784         if (!err && mc_capable())
6785                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_mc_power_savings);
6786 #endif
6787         return err;
6788 }
6789 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6790
6791 /*
6792  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6793  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6794  * around partition_sched_domains().
6795  */
6796 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6797                              void *hcpu)
6798 {
6799         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6800         case CPU_ONLINE:
6801         case CPU_DOWN_FAILED:
6802                 cpuset_update_active_cpus();
6803                 return NOTIFY_OK;
6804         default:
6805                 return NOTIFY_DONE;
6806         }
6807 }
6808
6809 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6810                                void *hcpu)
6811 {
6812         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6813         case CPU_DOWN_PREPARE:
6814                 cpuset_update_active_cpus();
6815                 return NOTIFY_OK;
6816         default:
6817                 return NOTIFY_DONE;
6818         }
6819 }
6820
6821 void __init sched_init_smp(void)
6822 {
6823         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6824
6825         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6826         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6827
6828         get_online_cpus();
6829         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6830         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6831         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6832         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6833                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6834         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6835         put_online_cpus();
6836
6837         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6838         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6839
6840         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6841         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6842
6843         init_hrtick();
6844
6845         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6846         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6847                 BUG();
6848         sched_init_granularity();
6849         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6850
6851         init_sched_rt_class();
6852 }
6853 #else
6854 void __init sched_init_smp(void)
6855 {
6856         sched_init_granularity();
6857 }
6858 #endif /* CONFIG_SMP */
6859
6860 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6861
6862 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6863 {
6864         return in_lock_functions(addr) ||
6865                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6866                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6867 }
6868
6869 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6870 struct task_group root_task_group;
6871 #endif
6872
6873 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6874
6875 void __init sched_init(void)
6876 {
6877         int i, j;
6878         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6879
6880 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6881         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6882 #endif
6883 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6884         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6885 #endif
6886 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6887         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6888 #endif
6889         if (alloc_size) {
6890                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6891
6892 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6893                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6894                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6895
6896                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6897                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6898
6899 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6900 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6901                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6902                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6903
6904                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6905                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6906
6907 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6908 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6909                 for_each_possible_cpu(i) {
6910                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6911                         ptr += cpumask_size();
6912                 }
6913 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6914         }
6915
6916 #ifdef CONFIG_SMP
6917         init_defrootdomain();
6918 #endif
6919
6920         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6921                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6922
6923 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6924         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6925                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6926 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6927
6928 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6929         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6930         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6931         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6932         autogroup_init(&init_task);
6933
6934 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6935
6936 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6937         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6938         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6939         /* Too early, not expected to fail */
6940         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6941 #endif
6942         for_each_possible_cpu(i) {
6943                 struct rq *rq;
6944
6945                 rq = cpu_rq(i);
6946                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6947                 rq->nr_running = 0;
6948                 rq->calc_load_active = 0;
6949                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6950                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6951                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6952 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6953                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6954                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6955                 /*
6956                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6957                  *
6958                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6959                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6960                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6961                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6962                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6963                  * (se->load.weight).
6964                  *
6965                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6966                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6967                  * then A0's share of the cpu resource is:
6968                  *
6969                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6970                  *
6971                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6972                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6973                  */
6974                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6975                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6976 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6977
6978                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6979 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6980                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6981                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6982 #endif
6983
6984                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6985                         rq->cpu_load[j] = 0;
6986
6987                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6988
6989 #ifdef CONFIG_SMP
6990                 rq->sd = NULL;
6991                 rq->rd = NULL;
6992                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6993                 rq->post_schedule = 0;
6994                 rq->active_balance = 0;
6995                 rq->next_balance = jiffies;
6996                 rq->push_cpu = 0;
6997                 rq->cpu = i;
6998                 rq->online = 0;
6999                 rq->idle_stamp = 0;
7000                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7001
7002                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7003
7004                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7005 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7006                 rq->nohz_flags = 0;
7007 #endif
7008 #endif
7009                 init_rq_hrtick(rq);
7010                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7011         }
7012
7013         set_load_weight(&init_task);
7014
7015 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7016         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7017 #endif
7018
7019 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7020         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
7021 #endif
7022
7023         /*
7024          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7025          */
7026         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7027         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7028
7029         /*
7030          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7031          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7032          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7033          * when this runqueue becomes "idle".
7034          */
7035         init_idle(current, smp_processor_id());
7036
7037         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7038
7039         /*
7040          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7041          */
7042         current->sched_class = &fair_sched_class;
7043
7044 #ifdef CONFIG_SMP
7045         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7046         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7047         if (cpu_isolated_map == NULL)
7048                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7049 #endif
7050         init_sched_fair_class();
7051
7052         scheduler_running = 1;
7053 }
7054
7055 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7056 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7057 {
7058         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7059
7060         return (nested == preempt_offset);
7061 }
7062
7063 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7064 {
7065         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7066
7067         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7068         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7069             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7070                 return;
7071         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7072                 return;
7073         prev_jiffy = jiffies;
7074
7075         printk(KERN_ERR
7076                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7077                         file, line);
7078         printk(KERN_ERR
7079                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7080                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7081                         current->pid, current->comm);
7082
7083         debug_show_held_locks(current);
7084         if (irqs_disabled())
7085                 print_irqtrace_events(current);
7086         dump_stack();
7087 }
7088 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7089 #endif
7090
7091 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7092 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7093 {
7094         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7095         int old_prio = p->prio;
7096         int on_rq;
7097
7098         on_rq = p->on_rq;
7099         if (on_rq)
7100                 dequeue_task(rq, p, 0);
7101         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7102         if (on_rq) {
7103                 enqueue_task(rq, p, 0);
7104                 resched_task(rq->curr);
7105         }
7106
7107         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7108 }
7109
7110 void normalize_rt_tasks(void)
7111 {
7112         struct task_struct *g, *p;
7113         unsigned long flags;
7114         struct rq *rq;
7115
7116         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7117         do_each_thread(g, p) {
7118                 /*
7119                  * Only normalize user tasks:
7120                  */
7121                 if (!p->mm)
7122                         continue;
7123
7124                 p->se.exec_start                = 0;
7125 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7126                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7127                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7128                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7129 #endif
7130
7131                 if (!rt_task(p)) {
7132                         /*
7133                          * Renice negative nice level userspace
7134                          * tasks back to 0:
7135                          */
7136                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7137                                 set_user_nice(p, 0);
7138                         continue;
7139                 }
7140
7141                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7142                 rq = __task_rq_lock(p);
7143
7144                 normalize_task(rq, p);
7145
7146                 __task_rq_unlock(rq);
7147                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7148         } while_each_thread(g, p);
7149
7150         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7151 }
7152
7153 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7154
7155 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7156 /*
7157  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7158  *
7159  * They can only be called when the whole system has been
7160  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7161  * activity can take place. Using them for anything else would
7162  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7163  * under any other configuration.
7164  */
7165
7166 /**
7167  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7168  * @cpu: the processor in question.
7169  *
7170  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7171  */
7172 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7173 {
7174         return cpu_curr(cpu);
7175 }
7176
7177 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7178
7179 #ifdef CONFIG_IA64
7180 /**
7181  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7182  * @cpu: the processor in question.
7183  * @p: the task pointer to set.
7184  *
7185  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7186  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7187  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7188  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7189  * and caller must save the original value of the current task (see
7190  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7191  * re-starting the system.
7192  *
7193  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7194  */
7195 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7196 {
7197         cpu_curr(cpu) = p;
7198 }
7199
7200 #endif
7201
7202 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7203 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7204 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7205
7206 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7207 {
7208         free_fair_sched_group(tg);
7209         free_rt_sched_group(tg);
7210         autogroup_free(tg);
7211         kfree(tg);
7212 }
7213
7214 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7215 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7216 {
7217         struct task_group *tg;
7218         unsigned long flags;
7219
7220         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7221         if (!tg)
7222                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7223
7224         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7225                 goto err;
7226
7227         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7228                 goto err;
7229
7230         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7231         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7232
7233         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7234
7235         tg->parent = parent;
7236         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7237         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7238         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7239
7240         return tg;
7241
7242 err:
7243         free_sched_group(tg);
7244         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7245 }
7246
7247 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7248 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7249 {
7250         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7251         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7252 }
7253
7254 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7255 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7256 {
7257         unsigned long flags;
7258         int i;
7259
7260         /* end participation in shares distribution */
7261         for_each_possible_cpu(i)
7262                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7263
7264         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7265         list_del_rcu(&tg->list);
7266         list_del_rcu(&tg->siblings);
7267         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7268
7269         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7270         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7271 }
7272
7273 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7274  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7275  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7276  *      reflect its new group.
7277  */
7278 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7279 {
7280         int on_rq, running;
7281         unsigned long flags;
7282         struct rq *rq;
7283
7284         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7285
7286         running = task_current(rq, tsk);
7287         on_rq = tsk->on_rq;
7288
7289         if (on_rq)
7290                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7291         if (unlikely(running))
7292                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7293
7294 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7295         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7296                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7297         else
7298 #endif
7299                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7300
7301         if (unlikely(running))
7302                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7303         if (on_rq)
7304                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7305
7306         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7307 }
7308 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7309
7310 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7311 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7312 {
7313         if (runtime == RUNTIME_INF)
7314                 return 1ULL << 20;
7315
7316         return div64_u64(runtime << 20, period);
7317 }
7318 #endif
7319
7320 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7321 /*
7322  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7323  */
7324 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7325
7326 /* Must be called with tasklist_lock held */
7327 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7328 {
7329         struct task_struct *g, *p;
7330
7331         do_each_thread(g, p) {
7332                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7333                         return 1;
7334         } while_each_thread(g, p);
7335
7336         return 0;
7337 }
7338
7339 struct rt_schedulable_data {
7340         struct task_group *tg;
7341         u64 rt_period;
7342         u64 rt_runtime;
7343 };
7344
7345 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7346 {
7347         struct rt_schedulable_data *d = data;
7348         struct task_group *child;
7349         unsigned long total, sum = 0;
7350         u64 period, runtime;
7351
7352         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7353         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7354
7355         if (tg == d->tg) {
7356                 period = d->rt_period;
7357                 runtime = d->rt_runtime;
7358         }
7359
7360         /*
7361          * Cannot have more runtime than the period.
7362          */
7363         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7364                 return -EINVAL;
7365
7366         /*
7367          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7368          */
7369         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7370                 return -EBUSY;
7371
7372         total = to_ratio(period, runtime);
7373
7374         /*
7375          * Nobody can have more than the global setting allows.
7376          */
7377         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7378                 return -EINVAL;
7379
7380         /*
7381          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7382          */
7383         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7384                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7385                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7386
7387                 if (child == d->tg) {
7388                         period = d->rt_period;
7389                         runtime = d->rt_runtime;
7390                 }
7391
7392                 sum += to_ratio(period, runtime);
7393         }
7394
7395         if (sum > total)
7396                 return -EINVAL;
7397
7398         return 0;
7399 }
7400
7401 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7402 {
7403         int ret;
7404
7405         struct rt_schedulable_data data = {
7406                 .tg = tg,
7407                 .rt_period = period,
7408                 .rt_runtime = runtime,
7409         };
7410
7411         rcu_read_lock();
7412         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7413         rcu_read_unlock();
7414
7415         return ret;
7416 }
7417
7418 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7419                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7420 {
7421         int i, err = 0;
7422
7423         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7424         read_lock(&tasklist_lock);
7425         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7426         if (err)
7427                 goto unlock;
7428
7429         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7430         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7431         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7432
7433         for_each_possible_cpu(i) {
7434                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7435
7436                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7437                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7438                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7439         }
7440         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7441 unlock:
7442         read_unlock(&tasklist_lock);
7443         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7444
7445         return err;
7446 }
7447
7448 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7449 {
7450         u64 rt_runtime, rt_period;
7451
7452         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7453         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7454         if (rt_runtime_us < 0)
7455                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7456
7457         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7458 }
7459
7460 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7461 {
7462         u64 rt_runtime_us;
7463
7464         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7465                 return -1;
7466
7467         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7468         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7469         return rt_runtime_us;
7470 }
7471
7472 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7473 {
7474         u64 rt_runtime, rt_period;
7475
7476         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7477         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7478
7479         if (rt_period == 0)
7480                 return -EINVAL;
7481
7482         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7483 }
7484
7485 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7486 {
7487         u64 rt_period_us;
7488
7489         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7490         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7491         return rt_period_us;
7492 }
7493
7494 static int sched_rt_global_constraints(void)
7495 {
7496         u64 runtime, period;
7497         int ret = 0;
7498
7499         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7500                 return -EINVAL;
7501
7502         runtime = global_rt_runtime();
7503         period = global_rt_period();
7504
7505         /*
7506          * Sanity check on the sysctl variables.
7507          */
7508         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7509                 return -EINVAL;
7510
7511         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7512         read_lock(&tasklist_lock);
7513         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7514         read_unlock(&tasklist_lock);
7515         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7516
7517         return ret;
7518 }
7519
7520 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7521 {
7522         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7523         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7524                 return 0;
7525
7526         return 1;
7527 }
7528
7529 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7530 static int sched_rt_global_constraints(void)
7531 {
7532         unsigned long flags;
7533         int i;
7534
7535         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7536                 return -EINVAL;
7537
7538         /*
7539          * There's always some RT tasks in the root group
7540          * -- migration, kstopmachine etc..
7541          */
7542         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7543                 return -EBUSY;
7544
7545         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7546         for_each_possible_cpu(i) {
7547                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7548
7549                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7550                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7551                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7552         }
7553         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7554
7555         return 0;
7556 }
7557 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7558
7559 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7560                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7561                 loff_t *ppos)
7562 {
7563         int ret;
7564         int old_period, old_runtime;
7565         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7566
7567         mutex_lock(&mutex);
7568         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7569         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7570
7571         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7572
7573         if (!ret && write) {
7574                 ret = sched_rt_global_constraints();
7575                 if (ret) {
7576                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7577                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7578                 } else {
7579                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7580                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7581                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7582                 }
7583         }
7584         mutex_unlock(&mutex);
7585
7586         return ret;
7587 }
7588
7589 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7590
7591 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7592 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7593 {
7594         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7595                             struct task_group, css);
7596 }
7597
7598 static struct cgroup_subsys_state *
7599 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7600 {
7601         struct task_group *tg, *parent;
7602
7603         if (!cgrp->parent) {
7604                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7605                 return &root_task_group.css;
7606         }
7607
7608         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7609         tg = sched_create_group(parent);
7610         if (IS_ERR(tg))
7611                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7612
7613         return &tg->css;
7614 }
7615
7616 static void
7617 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7618 {
7619         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7620
7621         sched_destroy_group(tg);
7622 }
7623
7624 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7625                                  struct cgroup_taskset *tset)
7626 {
7627         struct task_struct *task;
7628
7629         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7630 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7631                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7632                         return -EINVAL;
7633 #else
7634                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7635                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7636                         return -EINVAL;
7637 #endif
7638         }
7639         return 0;
7640 }
7641
7642 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7643                               struct cgroup_taskset *tset)
7644 {
7645         struct task_struct *task;
7646
7647         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7648                 sched_move_task(task);
7649 }
7650
7651 static void
7652 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7653                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
7654 {
7655         /*
7656          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7657          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7658          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7659          */
7660         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7661                 return;
7662
7663         sched_move_task(task);
7664 }
7665
7666 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7667 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7668                                 u64 shareval)
7669 {
7670         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7671 }
7672
7673 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7674 {
7675         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7676
7677         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7678 }
7679
7680 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7681 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7682
7683 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7684 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7685
7686 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7687
7688 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7689 {
7690         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7691         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7692
7693         if (tg == &root_task_group)
7694                 return -EINVAL;
7695
7696         /*
7697          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7698          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7699          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7700          */
7701         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7702                 return -EINVAL;
7703
7704         /*
7705          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7706          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7707          * feasibility.
7708          */
7709         if (period > max_cfs_quota_period)
7710                 return -EINVAL;
7711
7712         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7713         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7714         if (ret)
7715                 goto out_unlock;
7716
7717         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7718         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7719         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7720         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7721         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7722         cfs_b->quota = quota;
7723
7724         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7725         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7726         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7727                 /* force a reprogram */
7728                 cfs_b->timer_active = 0;
7729                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7730         }
7731         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7732
7733         for_each_possible_cpu(i) {
7734                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7735                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7736
7737                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7738                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7739                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7740
7741                 if (cfs_rq->throttled)
7742                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7743                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7744         }
7745 out_unlock:
7746         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7747
7748         return ret;
7749 }
7750
7751 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7752 {
7753         u64 quota, period;
7754
7755         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7756         if (cfs_quota_us < 0)
7757                 quota = RUNTIME_INF;
7758         else
7759                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7760
7761         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7762 }
7763
7764 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7765 {
7766         u64 quota_us;
7767
7768         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7769                 return -1;
7770
7771         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7772         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7773
7774         return quota_us;
7775 }
7776
7777 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7778 {
7779         u64 quota, period;
7780
7781         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7782         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7783
7784         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7785 }
7786
7787 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7788 {
7789         u64 cfs_period_us;
7790
7791         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7792         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7793
7794         return cfs_period_us;
7795 }
7796
7797 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7798 {
7799         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7800 }
7801
7802 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7803                                 s64 cfs_quota_us)
7804 {
7805         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7806 }
7807
7808 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7809 {
7810         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7811 }
7812
7813 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7814                                 u64 cfs_period_us)
7815 {
7816         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7817 }
7818
7819 struct cfs_schedulable_data {
7820         struct task_group *tg;
7821         u64 period, quota;
7822 };
7823
7824 /*
7825  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7826  * note: units are usecs
7827  */
7828 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7829                                struct cfs_schedulable_data *d)
7830 {
7831         u64 quota, period;
7832
7833         if (tg == d->tg) {
7834                 period = d->period;
7835                 quota = d->quota;
7836         } else {
7837                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7838                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7839         }
7840
7841         /* note: these should typically be equivalent */
7842         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7843                 return RUNTIME_INF;
7844
7845         return to_ratio(period, quota);
7846 }
7847
7848 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7849 {
7850         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7851         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7852         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7853
7854         if (!tg->parent) {
7855                 quota = RUNTIME_INF;
7856         } else {
7857                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7858
7859                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7860                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7861
7862                 /*
7863                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7864                  * limit is set
7865                  */
7866                 if (quota == RUNTIME_INF)
7867                         quota = parent_quota;
7868                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7869                         return -EINVAL;
7870         }
7871         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7872
7873         return 0;
7874 }
7875
7876 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7877 {
7878         int ret;
7879         struct cfs_schedulable_data data = {
7880                 .tg = tg,
7881                 .period = period,
7882                 .quota = quota,
7883         };
7884
7885         if (quota != RUNTIME_INF) {
7886                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7887                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7888         }
7889
7890         rcu_read_lock();
7891         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7892         rcu_read_unlock();
7893
7894         return ret;
7895 }
7896
7897 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7898                 struct cgroup_map_cb *cb)
7899 {
7900         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7901         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7902
7903         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7904         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7905         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7906
7907         return 0;
7908 }
7909 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7910 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7911
7912 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7913 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7914                                 s64 val)
7915 {
7916         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7917 }
7918
7919 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7920 {
7921         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7922 }
7923
7924 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7925                 u64 rt_period_us)
7926 {
7927         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7928 }
7929
7930 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7931 {
7932         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7933 }
7934 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7935
7936 static struct cftype cpu_files[] = {
7937 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7938         {
7939                 .name = "shares",
7940                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7941                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7942         },
7943 #endif
7944 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7945         {
7946                 .name = "cfs_quota_us",
7947                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7948                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7949         },
7950         {
7951                 .name = "cfs_period_us",
7952                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7953                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7954         },
7955         {
7956                 .name = "stat",
7957                 .read_map = cpu_stats_show,
7958         },
7959 #endif
7960 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7961         {
7962                 .name = "rt_runtime_us",
7963                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7964                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7965         },
7966         {
7967                 .name = "rt_period_us",
7968                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7969                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7970         },
7971 #endif
7972 };
7973
7974 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7975 {
7976         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7977 }
7978
7979 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7980         .name           = "cpu",
7981         .create         = cpu_cgroup_create,
7982         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7983         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7984         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7985         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7986         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7987         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7988         .early_init     = 1,
7989 };
7990
7991 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7992
7993 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7994
7995 /*
7996  * CPU accounting code for task groups.
7997  *
7998  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7999  * (balbir@in.ibm.com).
8000  */
8001
8002 /* create a new cpu accounting group */
8003 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8004         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8005 {
8006         struct cpuacct *ca;
8007
8008         if (!cgrp->parent)
8009                 return &root_cpuacct.css;
8010
8011         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8012         if (!ca)
8013                 goto out;
8014
8015         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8016         if (!ca->cpuusage)
8017                 goto out_free_ca;
8018
8019         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
8020         if (!ca->cpustat)
8021                 goto out_free_cpuusage;
8022
8023         return &ca->css;
8024
8025 out_free_cpuusage:
8026         free_percpu(ca->cpuusage);
8027 out_free_ca:
8028         kfree(ca);
8029 out:
8030         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8031 }
8032
8033 /* destroy an existing cpu accounting group */
8034 static void
8035 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8036 {
8037         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8038
8039         free_percpu(ca->cpustat);
8040         free_percpu(ca->cpuusage);
8041         kfree(ca);
8042 }
8043
8044 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8045 {
8046         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8047         u64 data;
8048
8049 #ifndef CONFIG_64BIT
8050         /*
8051          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8052          */
8053         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8054         data = *cpuusage;
8055         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8056 #else
8057         data = *cpuusage;
8058 #endif
8059
8060         return data;
8061 }
8062
8063 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8064 {
8065         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8066
8067 #ifndef CONFIG_64BIT
8068         /*
8069          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8070          */
8071         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8072         *cpuusage = val;
8073         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8074 #else
8075         *cpuusage = val;
8076 #endif
8077 }
8078
8079 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8080 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8081 {
8082         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8083         u64 totalcpuusage = 0;
8084         int i;
8085
8086         for_each_present_cpu(i)
8087                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8088
8089         return totalcpuusage;
8090 }
8091
8092 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8093                                                                 u64 reset)
8094 {
8095         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8096         int err = 0;
8097         int i;
8098
8099         if (reset) {
8100                 err = -EINVAL;
8101                 goto out;
8102         }
8103
8104         for_each_present_cpu(i)
8105                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8106
8107 out:
8108         return err;
8109 }
8110
8111 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8112                                    struct seq_file *m)
8113 {
8114         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8115         u64 percpu;
8116         int i;
8117
8118         for_each_present_cpu(i) {
8119                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8120                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8121         }
8122         seq_printf(m, "\n");
8123         return 0;
8124 }
8125
8126 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8127         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8128         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8129 };
8130
8131 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8132                               struct cgroup_map_cb *cb)
8133 {
8134         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8135         int cpu;
8136         s64 val = 0;
8137
8138         for_each_online_cpu(cpu) {
8139                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8140                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8141                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8142         }
8143         val = cputime64_to_clock_t(val);
8144         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8145
8146         val = 0;
8147         for_each_online_cpu(cpu) {
8148                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8149                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8150                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8151                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8152         }
8153
8154         val = cputime64_to_clock_t(val);
8155         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8156
8157         return 0;
8158 }
8159
8160 static struct cftype files[] = {
8161         {
8162                 .name = "usage",
8163                 .read_u64 = cpuusage_read,
8164                 .write_u64 = cpuusage_write,
8165         },
8166         {
8167                 .name = "usage_percpu",
8168                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8169         },
8170         {
8171                 .name = "stat",
8172                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8173         },
8174 };
8175
8176 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8177 {
8178         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8179 }
8180
8181 /*
8182  * charge this task's execution time to its accounting group.
8183  *
8184  * called with rq->lock held.
8185  */
8186 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8187 {
8188         struct cpuacct *ca;
8189         int cpu;
8190
8191         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8192                 return;
8193
8194         cpu = task_cpu(tsk);
8195
8196         rcu_read_lock();
8197
8198         ca = task_ca(tsk);
8199
8200         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8201                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8202                 *cpuusage += cputime;
8203         }
8204
8205         rcu_read_unlock();
8206 }
8207
8208 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8209         .name = "cpuacct",
8210         .create = cpuacct_create,
8211         .destroy = cpuacct_destroy,
8212         .populate = cpuacct_populate,
8213         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8214 };
8215 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */