- Update to 3.3-rc7.
[linux-flexiantxendom0-3.2.10.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
79 #include <asm/paravirt.h>
80 #endif
81
82 #include "sched.h"
83 #include "../workqueue_sched.h"
84
85 #define CREATE_TRACE_POINTS
86 #include <trace/events/sched.h>
87
88 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
89 {
90         unsigned long delta;
91         ktime_t soft, hard, now;
92
93         for (;;) {
94                 if (hrtimer_active(period_timer))
95                         break;
96
97                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
98                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
99
100                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
101                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
102                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
103                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
104                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
105         }
106 }
107
108 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
109 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
110
111 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
112
113 void update_rq_clock(struct rq *rq)
114 {
115         s64 delta;
116
117         if (rq->skip_clock_update > 0)
118                 return;
119
120         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
121         rq->clock += delta;
122         update_rq_clock_task(rq, delta);
123 }
124
125 /*
126  * Debugging: various feature bits
127  */
128
129 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
130         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
131
132 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
133 #include "features.h"
134         0;
135
136 #undef SCHED_FEAT
137
138 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
139 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
140         #name ,
141
142 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
143 #include "features.h"
144         NULL
145 };
146
147 #undef SCHED_FEAT
148
149 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
150 {
151         int i;
152
153         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
154                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
155                         seq_puts(m, "NO_");
156                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
157         }
158         seq_puts(m, "\n");
159
160         return 0;
161 }
162
163 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
164
165 #define jump_label_key__true  jump_label_key_enabled
166 #define jump_label_key__false jump_label_key_disabled
167
168 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
169         jump_label_key__##enabled ,
170
171 struct jump_label_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
172 #include "features.h"
173 };
174
175 #undef SCHED_FEAT
176
177 static void sched_feat_disable(int i)
178 {
179         if (jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
180                 jump_label_dec(&sched_feat_keys[i]);
181 }
182
183 static void sched_feat_enable(int i)
184 {
185         if (!jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
186                 jump_label_inc(&sched_feat_keys[i]);
187 }
188 #else
189 static void sched_feat_disable(int i) { };
190 static void sched_feat_enable(int i) { };
191 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
192
193 static ssize_t
194 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
195                 size_t cnt, loff_t *ppos)
196 {
197         char buf[64];
198         char *cmp;
199         int neg = 0;
200         int i;
201
202         if (cnt > 63)
203                 cnt = 63;
204
205         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
206                 return -EFAULT;
207
208         buf[cnt] = 0;
209         cmp = strstrip(buf);
210
211         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
212                 neg = 1;
213                 cmp += 3;
214         }
215
216         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
217                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
218                         if (neg) {
219                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
220                                 sched_feat_disable(i);
221                         } else {
222                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
223                                 sched_feat_enable(i);
224                         }
225                         break;
226                 }
227         }
228
229         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
230                 return -EINVAL;
231
232         *ppos += cnt;
233
234         return cnt;
235 }
236
237 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
238 {
239         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
240 }
241
242 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
243         .open           = sched_feat_open,
244         .write          = sched_feat_write,
245         .read           = seq_read,
246         .llseek         = seq_lseek,
247         .release        = single_release,
248 };
249
250 static __init int sched_init_debug(void)
251 {
252         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
253                         &sched_feat_fops);
254
255         return 0;
256 }
257 late_initcall(sched_init_debug);
258 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
259
260 /*
261  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
262  * Limited because this is done with IRQs disabled.
263  */
264 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
265
266 /*
267  * period over which we average the RT time consumption, measured
268  * in ms.
269  *
270  * default: 1s
271  */
272 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
273
274 /*
275  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
276  * default: 1s
277  */
278 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
279
280 __read_mostly int scheduler_running;
281
282 /*
283  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
284  * default: 0.95s
285  */
286 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
287
288
289
290 /*
291  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
292  */
293 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
299
300         for (;;) {
301                 rq = task_rq(p);
302                 raw_spin_lock(&rq->lock);
303                 if (likely(rq == task_rq(p)))
304                         return rq;
305                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
306         }
307 }
308
309 /*
310  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
311  */
312 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
313         __acquires(p->pi_lock)
314         __acquires(rq->lock)
315 {
316         struct rq *rq;
317
318         for (;;) {
319                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
320                 rq = task_rq(p);
321                 raw_spin_lock(&rq->lock);
322                 if (likely(rq == task_rq(p)))
323                         return rq;
324                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
325                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
326         }
327 }
328
329 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
330         __releases(rq->lock)
331 {
332         raw_spin_unlock(&rq->lock);
333 }
334
335 static inline void
336 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
337         __releases(rq->lock)
338         __releases(p->pi_lock)
339 {
340         raw_spin_unlock(&rq->lock);
341         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
342 }
343
344 /*
345  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
346  */
347 static struct rq *this_rq_lock(void)
348         __acquires(rq->lock)
349 {
350         struct rq *rq;
351
352         local_irq_disable();
353         rq = this_rq();
354         raw_spin_lock(&rq->lock);
355
356         return rq;
357 }
358
359 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
360 /*
361  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
362  *
363  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
364  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
365  * reschedule event.
366  *
367  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
368  * rq->lock.
369  */
370
371 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
372 {
373         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
374                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
375 }
376
377 /*
378  * High-resolution timer tick.
379  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
380  */
381 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
382 {
383         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
384
385         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
386
387         raw_spin_lock(&rq->lock);
388         update_rq_clock(rq);
389         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
390         raw_spin_unlock(&rq->lock);
391
392         return HRTIMER_NORESTART;
393 }
394
395 #ifdef CONFIG_SMP
396 /*
397  * called from hardirq (IPI) context
398  */
399 static void __hrtick_start(void *arg)
400 {
401         struct rq *rq = arg;
402
403         raw_spin_lock(&rq->lock);
404         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
405         rq->hrtick_csd_pending = 0;
406         raw_spin_unlock(&rq->lock);
407 }
408
409 /*
410  * Called to set the hrtick timer state.
411  *
412  * called with rq->lock held and irqs disabled
413  */
414 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
415 {
416         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
417         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
418
419         hrtimer_set_expires(timer, time);
420
421         if (rq == this_rq()) {
422                 hrtimer_restart(timer);
423         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
424                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
425                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
426         }
427 }
428
429 static int
430 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
431 {
432         int cpu = (int)(long)hcpu;
433
434         switch (action) {
435         case CPU_UP_CANCELED:
436         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
437         case CPU_DOWN_PREPARE:
438         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
439         case CPU_DEAD:
440         case CPU_DEAD_FROZEN:
441                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
442                 return NOTIFY_OK;
443         }
444
445         return NOTIFY_DONE;
446 }
447
448 static __init void init_hrtick(void)
449 {
450         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
451 }
452 #else
453 /*
454  * Called to set the hrtick timer state.
455  *
456  * called with rq->lock held and irqs disabled
457  */
458 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
459 {
460         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
461                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
462 }
463
464 static inline void init_hrtick(void)
465 {
466 }
467 #endif /* CONFIG_SMP */
468
469 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
470 {
471 #ifdef CONFIG_SMP
472         rq->hrtick_csd_pending = 0;
473
474         rq->hrtick_csd.flags = 0;
475         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
476         rq->hrtick_csd.info = rq;
477 #endif
478
479         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
480         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
481 }
482 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
483 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
484 {
485 }
486
487 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
488 {
489 }
490
491 static inline void init_hrtick(void)
492 {
493 }
494 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
495
496 /*
497  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
498  *
499  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
500  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
501  * the target CPU.
502  */
503 #ifdef CONFIG_SMP
504
505 #ifndef tsk_is_polling
506 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
507 #endif
508
509 void resched_task(struct task_struct *p)
510 {
511         int cpu;
512
513         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
514
515         if (test_tsk_need_resched(p))
516                 return;
517
518         set_tsk_need_resched(p);
519
520         cpu = task_cpu(p);
521         if (cpu == smp_processor_id())
522                 return;
523
524         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
525         smp_mb();
526         if (!tsk_is_polling(p))
527                 smp_send_reschedule(cpu);
528 }
529
530 void resched_cpu(int cpu)
531 {
532         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
533         unsigned long flags;
534
535         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
536                 return;
537         resched_task(cpu_curr(cpu));
538         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
539 }
540
541 #ifdef CONFIG_NO_HZ
542 /*
543  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
544  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
545  *
546  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
547  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
548  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
549  */
550 int get_nohz_timer_target(void)
551 {
552         int cpu = smp_processor_id();
553         int i;
554         struct sched_domain *sd;
555
556         rcu_read_lock();
557         for_each_domain(cpu, sd) {
558                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
559                         if (!idle_cpu(i)) {
560                                 cpu = i;
561                                 goto unlock;
562                         }
563                 }
564         }
565 unlock:
566         rcu_read_unlock();
567         return cpu;
568 }
569 /*
570  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
571  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
572  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
573  * idle system the next event might even be infinite time into the
574  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
575  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
576  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
577  * wheel for the next timer event.
578  */
579 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
580 {
581         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
582
583         if (cpu == smp_processor_id())
584                 return;
585
586         /*
587          * This is safe, as this function is called with the timer
588          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
589          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
590          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
591          * timer into account automatically.
592          */
593         if (rq->curr != rq->idle)
594                 return;
595
596         /*
597          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
598          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
599          * idle task through an additional NOOP schedule()
600          */
601         set_tsk_need_resched(rq->idle);
602
603         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
604         smp_mb();
605         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
606                 smp_send_reschedule(cpu);
607 }
608
609 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
610 {
611         int cpu = smp_processor_id();
612         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
613 }
614
615 #else /* CONFIG_NO_HZ */
616
617 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
618 {
619         return false;
620 }
621
622 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
623
624 void sched_avg_update(struct rq *rq)
625 {
626         s64 period = sched_avg_period();
627
628         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
629                 /*
630                  * Inline assembly required to prevent the compiler
631                  * optimising this loop into a divmod call.
632                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
633                  */
634                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
635                 rq->age_stamp += period;
636                 rq->rt_avg /= 2;
637         }
638 }
639
640 #else /* !CONFIG_SMP */
641 void resched_task(struct task_struct *p)
642 {
643         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
644         set_tsk_need_resched(p);
645 }
646 #endif /* CONFIG_SMP */
647
648 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
649                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
650 /*
651  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
652  * node and @up when leaving it for the final time.
653  *
654  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
655  */
656 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
657                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
658 {
659         struct task_group *parent, *child;
660         int ret;
661
662         parent = from;
663
664 down:
665         ret = (*down)(parent, data);
666         if (ret)
667                 goto out;
668         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
669                 parent = child;
670                 goto down;
671
672 up:
673                 continue;
674         }
675         ret = (*up)(parent, data);
676         if (ret || parent == from)
677                 goto out;
678
679         child = parent;
680         parent = parent->parent;
681         if (parent)
682                 goto up;
683 out:
684         return ret;
685 }
686
687 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
688 {
689         return 0;
690 }
691 #endif
692
693 void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
694
695 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
696 {
697         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
698         struct load_weight *load = &p->se.load;
699
700         /*
701          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
702          */
703         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
704                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
705                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
706                 return;
707         }
708
709         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
710         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
711 }
712
713 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
714 {
715         update_rq_clock(rq);
716         sched_info_queued(p);
717         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
718 }
719
720 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         update_rq_clock(rq);
723         sched_info_dequeued(p);
724         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
725 }
726
727 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
728 {
729         if (task_contributes_to_load(p))
730                 rq->nr_uninterruptible--;
731
732         enqueue_task(rq, p, flags);
733 }
734
735 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
736 {
737         if (task_contributes_to_load(p))
738                 rq->nr_uninterruptible++;
739
740         dequeue_task(rq, p, flags);
741 }
742
743 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
744
745 /*
746  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
747  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
748  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
749  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
750  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
751  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
752  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
753  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
754  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
755  */
756 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
757 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
758
759 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
760 static int sched_clock_irqtime;
761
762 void enable_sched_clock_irqtime(void)
763 {
764         sched_clock_irqtime = 1;
765 }
766
767 void disable_sched_clock_irqtime(void)
768 {
769         sched_clock_irqtime = 0;
770 }
771
772 #ifndef CONFIG_64BIT
773 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
774
775 static inline void irq_time_write_begin(void)
776 {
777         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
778         smp_wmb();
779 }
780
781 static inline void irq_time_write_end(void)
782 {
783         smp_wmb();
784         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
785 }
786
787 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
788 {
789         u64 irq_time;
790         unsigned seq;
791
792         do {
793                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
794                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
795                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
796         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
797
798         return irq_time;
799 }
800 #else /* CONFIG_64BIT */
801 static inline void irq_time_write_begin(void)
802 {
803 }
804
805 static inline void irq_time_write_end(void)
806 {
807 }
808
809 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
810 {
811         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
812 }
813 #endif /* CONFIG_64BIT */
814
815 /*
816  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
817  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
818  */
819 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
820 {
821         unsigned long flags;
822         s64 delta;
823         int cpu;
824
825         if (!sched_clock_irqtime)
826                 return;
827
828         local_irq_save(flags);
829
830         cpu = smp_processor_id();
831         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
832         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
833
834         irq_time_write_begin();
835         /*
836          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
837          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
838          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
839          * that do not consume any time, but still wants to run.
840          */
841         if (hardirq_count())
842                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
843         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
844                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
845
846         irq_time_write_end();
847         local_irq_restore(flags);
848 }
849 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
850
851 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
852
853 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
854 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
855 {
856         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
857                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
858
859         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
860 }
861 #endif
862
863 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
864 {
865 /*
866  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
867  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
868  */
869 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
870         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
871 #endif
872 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
873         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
874
875         /*
876          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
877          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
878          * {soft,}irq region.
879          *
880          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
881          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
882          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
883          * monotonic.
884          *
885          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
886          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
887          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
888          * atomic ops.
889          */
890         if (irq_delta > delta)
891                 irq_delta = delta;
892
893         rq->prev_irq_time += irq_delta;
894         delta -= irq_delta;
895 #endif
896 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
897         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
898                 u64 st;
899
900                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
901                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
902
903                 if (unlikely(steal > delta))
904                         steal = delta;
905
906                 st = steal_ticks(steal);
907                 steal = st * TICK_NSEC;
908
909                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
910
911                 delta -= steal;
912         }
913 #endif
914
915         rq->clock_task += delta;
916
917 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
918         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
919                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
920 #endif
921 }
922
923 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
924 static int irqtime_account_hi_update(void)
925 {
926         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
927         unsigned long flags;
928         u64 latest_ns;
929         int ret = 0;
930
931         local_irq_save(flags);
932         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
933         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
934                 ret = 1;
935         local_irq_restore(flags);
936         return ret;
937 }
938
939 static int irqtime_account_si_update(void)
940 {
941         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
942         unsigned long flags;
943         u64 latest_ns;
944         int ret = 0;
945
946         local_irq_save(flags);
947         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
948         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
949                 ret = 1;
950         local_irq_restore(flags);
951         return ret;
952 }
953
954 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
955
956 #define sched_clock_irqtime     (0)
957
958 #endif
959
960 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
961 {
962         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
963         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
964
965         if (stop) {
966                 /*
967                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
968                  * userspace knows about and won't get confused about.
969                  *
970                  * Also, it will make PI more or less work without too
971                  * much confusion -- but then, stop work should not
972                  * rely on PI working anyway.
973                  */
974                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
975
976                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
977         }
978
979         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
980
981         if (old_stop) {
982                 /*
983                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
984                  * it can die in pieces.
985                  */
986                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
987         }
988 }
989
990 /*
991  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
992  */
993 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
994 {
995         return p->static_prio;
996 }
997
998 /*
999  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1000  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1001  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1002  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1003  * estimator recalculates.
1004  */
1005 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1006 {
1007         int prio;
1008
1009         if (task_has_rt_policy(p))
1010                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1011         else
1012                 prio = __normal_prio(p);
1013         return prio;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1018  * taken into account by the scheduler. This value might
1019  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1020  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1021  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1022  */
1023 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1024 {
1025         p->normal_prio = normal_prio(p);
1026         /*
1027          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1028          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1029          * to the normal priority:
1030          */
1031         if (!rt_prio(p->prio))
1032                 return p->normal_prio;
1033         return p->prio;
1034 }
1035
1036 /**
1037  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1038  * @p: the task in question.
1039  */
1040 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1041 {
1042         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1043 }
1044
1045 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1046                                        const struct sched_class *prev_class,
1047                                        int oldprio)
1048 {
1049         if (prev_class != p->sched_class) {
1050                 if (prev_class->switched_from)
1051                         prev_class->switched_from(rq, p);
1052                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1053         } else if (oldprio != p->prio)
1054                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1055 }
1056
1057 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1058 {
1059         const struct sched_class *class;
1060
1061         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1062                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1063         } else {
1064                 for_each_class(class) {
1065                         if (class == rq->curr->sched_class)
1066                                 break;
1067                         if (class == p->sched_class) {
1068                                 resched_task(rq->curr);
1069                                 break;
1070                         }
1071                 }
1072         }
1073
1074         /*
1075          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1076          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1077          */
1078         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1079                 rq->skip_clock_update = 1;
1080 }
1081
1082 #ifdef CONFIG_SMP
1083 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1084 {
1085 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1086         /*
1087          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1088          * ttwu() will sort out the placement.
1089          */
1090         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1091                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1092
1093 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1094         /*
1095          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1096          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1097          *
1098          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1099          * see set_task_rq().
1100          *
1101          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1102          * task_rq_lock().
1103          */
1104         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1105                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1106 #endif
1107 #endif
1108
1109         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1110
1111         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1112                 p->se.nr_migrations++;
1113                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1114         }
1115
1116         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1117 }
1118
1119 struct migration_arg {
1120         struct task_struct *task;
1121         int dest_cpu;
1122 };
1123
1124 static int migration_cpu_stop(void *data);
1125
1126 /*
1127  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1128  *
1129  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1130  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1131  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1132  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1133  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1134  * @p has remained unscheduled the whole time.
1135  *
1136  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1137  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1138  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1139  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1140  * waiting to become inactive.
1141  */
1142 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1143 {
1144         unsigned long flags;
1145         int running, on_rq;
1146         unsigned long ncsw;
1147         struct rq *rq;
1148
1149         for (;;) {
1150                 /*
1151                  * We do the initial early heuristics without holding
1152                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1153                  * the runqueue lock when things look like they will
1154                  * work out!
1155                  */
1156                 rq = task_rq(p);
1157
1158                 /*
1159                  * If the task is actively running on another CPU
1160                  * still, just relax and busy-wait without holding
1161                  * any locks.
1162                  *
1163                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1164                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1165                  * But we don't care, since "task_running()" will
1166                  * return false if the runqueue has changed and p
1167                  * is actually now running somewhere else!
1168                  */
1169                 while (task_running(rq, p)) {
1170                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1171                                 return 0;
1172                         cpu_relax();
1173                 }
1174
1175                 /*
1176                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1177                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1178                  * just go back and repeat.
1179                  */
1180                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1181                 trace_sched_wait_task(p);
1182                 running = task_running(rq, p);
1183                 on_rq = p->on_rq;
1184                 ncsw = 0;
1185                 if (!match_state || p->state == match_state)
1186                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1187                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1188
1189                 /*
1190                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1191                  */
1192                 if (unlikely(!ncsw))
1193                         break;
1194
1195                 /*
1196                  * Was it really running after all now that we
1197                  * checked with the proper locks actually held?
1198                  *
1199                  * Oops. Go back and try again..
1200                  */
1201                 if (unlikely(running)) {
1202                         cpu_relax();
1203                         continue;
1204                 }
1205
1206                 /*
1207                  * It's not enough that it's not actively running,
1208                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1209                  * preempted!
1210                  *
1211                  * So if it was still runnable (but just not actively
1212                  * running right now), it's preempted, and we should
1213                  * yield - it could be a while.
1214                  */
1215                 if (unlikely(on_rq)) {
1216                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1217
1218                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1219                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1220                         continue;
1221                 }
1222
1223                 /*
1224                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1225                  * runnable, which means that it will never become
1226                  * running in the future either. We're all done!
1227                  */
1228                 break;
1229         }
1230
1231         return ncsw;
1232 }
1233
1234 /***
1235  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1236  * @p: the to-be-kicked thread
1237  *
1238  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1239  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1240  *
1241  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1242  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1243  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1244  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1245  * achieved as well.
1246  */
1247 void kick_process(struct task_struct *p)
1248 {
1249         int cpu;
1250
1251         preempt_disable();
1252         cpu = task_cpu(p);
1253         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1254                 smp_send_reschedule(cpu);
1255         preempt_enable();
1256 }
1257 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1258 #endif /* CONFIG_SMP */
1259
1260 #ifdef CONFIG_SMP
1261 /*
1262  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1263  */
1264 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1265 {
1266         int dest_cpu;
1267         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1268
1269         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1270         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
1271                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1272                         return dest_cpu;
1273
1274         /* Any allowed, online CPU? */
1275         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
1276         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
1277                 return dest_cpu;
1278
1279         /* No more Mr. Nice Guy. */
1280         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1281         /*
1282          * Don't tell them about moving exiting tasks or
1283          * kernel threads (both mm NULL), since they never
1284          * leave kernel.
1285          */
1286         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1287                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1288                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1289         }
1290
1291         return dest_cpu;
1292 }
1293
1294 /*
1295  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1296  */
1297 static inline
1298 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1299 {
1300         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1301
1302         /*
1303          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1304          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1305          * cpu.
1306          *
1307          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1308          *
1309          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1310          *   not worry about this generic constraint ]
1311          */
1312         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1313                      !cpu_online(cpu)))
1314                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1315
1316         return cpu;
1317 }
1318
1319 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1320 {
1321         s64 diff = sample - *avg;
1322         *avg += diff >> 3;
1323 }
1324 #endif
1325
1326 static void
1327 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1328 {
1329 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1330         struct rq *rq = this_rq();
1331
1332 #ifdef CONFIG_SMP
1333         int this_cpu = smp_processor_id();
1334
1335         if (cpu == this_cpu) {
1336                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1337                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1338         } else {
1339                 struct sched_domain *sd;
1340
1341                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1342                 rcu_read_lock();
1343                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1344                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1345                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1346                                 break;
1347                         }
1348                 }
1349                 rcu_read_unlock();
1350         }
1351
1352         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1353                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1354
1355 #endif /* CONFIG_SMP */
1356
1357         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1358         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1359
1360         if (wake_flags & WF_SYNC)
1361                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1362
1363 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1364 }
1365
1366 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1367 {
1368         activate_task(rq, p, en_flags);
1369         p->on_rq = 1;
1370
1371         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1372         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1373                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1374 }
1375
1376 /*
1377  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1378  */
1379 static void
1380 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1381 {
1382         trace_sched_wakeup(p, true);
1383         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1384
1385         p->state = TASK_RUNNING;
1386 #ifdef CONFIG_SMP
1387         if (p->sched_class->task_woken)
1388                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1389
1390         if (rq->idle_stamp) {
1391                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1392                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1393
1394                 if (delta > max)
1395                         rq->avg_idle = max;
1396                 else
1397                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1398                 rq->idle_stamp = 0;
1399         }
1400 #endif
1401 }
1402
1403 static void
1404 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1405 {
1406 #ifdef CONFIG_SMP
1407         if (p->sched_contributes_to_load)
1408                 rq->nr_uninterruptible--;
1409 #endif
1410
1411         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1412         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1417  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1418  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1419  * the task is still ->on_rq.
1420  */
1421 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1422 {
1423         struct rq *rq;
1424         int ret = 0;
1425
1426         rq = __task_rq_lock(p);
1427         if (p->on_rq) {
1428                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1429                 ret = 1;
1430         }
1431         __task_rq_unlock(rq);
1432
1433         return ret;
1434 }
1435
1436 #ifdef CONFIG_SMP
1437 static void sched_ttwu_pending(void)
1438 {
1439         struct rq *rq = this_rq();
1440         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1441         struct task_struct *p;
1442
1443         raw_spin_lock(&rq->lock);
1444
1445         while (llist) {
1446                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1447                 llist = llist_next(llist);
1448                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1449         }
1450
1451         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1452 }
1453
1454 void scheduler_ipi(void)
1455 {
1456         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1457                 return;
1458
1459         /*
1460          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1461          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1462          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1463          * we do call them.
1464          *
1465          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1466          * properly.
1467          *
1468          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1469          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1470          * somewhat pessimize the simple resched case.
1471          */
1472         irq_enter();
1473         sched_ttwu_pending();
1474
1475         /*
1476          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1477          */
1478         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1479                 this_rq()->idle_balance = 1;
1480                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1481         }
1482         irq_exit();
1483 }
1484
1485 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1486 {
1487         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1488                 smp_send_reschedule(cpu);
1489 }
1490
1491 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1492 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1493 {
1494         struct rq *rq;
1495         int ret = 0;
1496
1497         rq = __task_rq_lock(p);
1498         if (p->on_cpu) {
1499                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1500                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1501                 ret = 1;
1502         }
1503         __task_rq_unlock(rq);
1504
1505         return ret;
1506
1507 }
1508 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1509
1510 static inline int ttwu_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1511 {
1512         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1513 }
1514 #endif /* CONFIG_SMP */
1515
1516 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1517 {
1518         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1519
1520 #if defined(CONFIG_SMP)
1521         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !ttwu_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1522                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1523                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1524                 return;
1525         }
1526 #endif
1527
1528         raw_spin_lock(&rq->lock);
1529         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1530         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1531 }
1532
1533 /**
1534  * try_to_wake_up - wake up a thread
1535  * @p: the thread to be awakened
1536  * @state: the mask of task states that can be woken
1537  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1538  *
1539  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1540  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1541  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1542  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1543  * runnable without the overhead of this.
1544  *
1545  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1546  * or @state didn't match @p's state.
1547  */
1548 static int
1549 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1550 {
1551         unsigned long flags;
1552         int cpu, success = 0;
1553
1554         smp_wmb();
1555         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1556         if (!(p->state & state))
1557                 goto out;
1558
1559         success = 1; /* we're going to change ->state */
1560         cpu = task_cpu(p);
1561
1562         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1563                 goto stat;
1564
1565 #ifdef CONFIG_SMP
1566         /*
1567          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1568          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1569          */
1570         while (p->on_cpu) {
1571 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1572                 /*
1573                  * In case the architecture enables interrupts in
1574                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1575                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1576                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1577                  * remote wakeup.
1578                  */
1579                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1580                         goto stat;
1581 #else
1582                 cpu_relax();
1583 #endif
1584         }
1585         /*
1586          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1587          */
1588         smp_rmb();
1589
1590         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1591         p->state = TASK_WAKING;
1592
1593         if (p->sched_class->task_waking)
1594                 p->sched_class->task_waking(p);
1595
1596         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1597         if (task_cpu(p) != cpu) {
1598                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1599                 set_task_cpu(p, cpu);
1600         }
1601 #endif /* CONFIG_SMP */
1602
1603         ttwu_queue(p, cpu);
1604 stat:
1605         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1606 out:
1607         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1608
1609         return success;
1610 }
1611
1612 /**
1613  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1614  * @p: the thread to be awakened
1615  *
1616  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1617  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1618  * the current task.
1619  */
1620 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1621 {
1622         struct rq *rq = task_rq(p);
1623
1624         BUG_ON(rq != this_rq());
1625         BUG_ON(p == current);
1626         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1627
1628         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1629                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1630                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1631                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1632         }
1633
1634         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1635                 goto out;
1636
1637         if (!p->on_rq)
1638                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1639
1640         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1641         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1642 out:
1643         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1644 }
1645
1646 /**
1647  * wake_up_process - Wake up a specific process
1648  * @p: The process to be woken up.
1649  *
1650  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1651  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1652  * running.
1653  *
1654  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1655  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1656  */
1657 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1658 {
1659         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1660 }
1661 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1662
1663 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1664 {
1665         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1666 }
1667
1668 /*
1669  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1670  * p is forked by current.
1671  *
1672  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1673  */
1674 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1675 {
1676         p->on_rq                        = 0;
1677
1678         p->se.on_rq                     = 0;
1679         p->se.exec_start                = 0;
1680         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1681         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1682         p->se.nr_migrations             = 0;
1683         p->se.vruntime                  = 0;
1684         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1685
1686 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1687         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1688 #endif
1689
1690         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1691
1692 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1693         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1694 #endif
1695 }
1696
1697 /*
1698  * fork()/clone()-time setup:
1699  */
1700 void sched_fork(struct task_struct *p)
1701 {
1702         unsigned long flags;
1703         int cpu = get_cpu();
1704
1705         __sched_fork(p);
1706         /*
1707          * We mark the process as running here. This guarantees that
1708          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1709          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1710          */
1711         p->state = TASK_RUNNING;
1712
1713         /*
1714          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1715          */
1716         p->prio = current->normal_prio;
1717
1718         /*
1719          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1720          */
1721         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1722                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1723                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1724                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1725                         p->rt_priority = 0;
1726                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1727                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1728
1729                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1730                 set_load_weight(p);
1731
1732                 /*
1733                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1734                  * fulfilled its duty:
1735                  */
1736                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1737         }
1738
1739         if (!rt_prio(p->prio))
1740                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1741
1742         if (p->sched_class->task_fork)
1743                 p->sched_class->task_fork(p);
1744
1745         /*
1746          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1747          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1748          * is ran before sched_fork().
1749          *
1750          * Silence PROVE_RCU.
1751          */
1752         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1753         set_task_cpu(p, cpu);
1754         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1755
1756 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1757         if (likely(sched_info_on()))
1758                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1759 #endif
1760 #if defined(CONFIG_SMP)
1761         p->on_cpu = 0;
1762 #endif
1763 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1764         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1765         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1766 #endif
1767 #ifdef CONFIG_SMP
1768         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1769 #endif
1770
1771         put_cpu();
1772 }
1773
1774 /*
1775  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1776  *
1777  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1778  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1779  * on the runqueue and wakes it.
1780  */
1781 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1782 {
1783         unsigned long flags;
1784         struct rq *rq;
1785
1786         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1787 #ifdef CONFIG_SMP
1788         /*
1789          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1790          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1791          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1792          */
1793         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1794 #endif
1795
1796         rq = __task_rq_lock(p);
1797         activate_task(rq, p, 0);
1798         p->on_rq = 1;
1799         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1800         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1801 #ifdef CONFIG_SMP
1802         if (p->sched_class->task_woken)
1803                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1804 #endif
1805         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1806 }
1807
1808 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1809
1810 /**
1811  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1812  * @notifier: notifier struct to register
1813  */
1814 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1815 {
1816         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1817 }
1818 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1819
1820 /**
1821  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1822  * @notifier: notifier struct to unregister
1823  *
1824  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1825  */
1826 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1827 {
1828         hlist_del(&notifier->link);
1829 }
1830 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1831
1832 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1833 {
1834         struct preempt_notifier *notifier;
1835         struct hlist_node *node;
1836
1837         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1838                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1839 }
1840
1841 static void
1842 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1843                                  struct task_struct *next)
1844 {
1845         struct preempt_notifier *notifier;
1846         struct hlist_node *node;
1847
1848         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1849                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1850 }
1851
1852 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1853
1854 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1855 {
1856 }
1857
1858 static void
1859 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1860                                  struct task_struct *next)
1861 {
1862 }
1863
1864 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1865
1866 /**
1867  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1868  * @rq: the runqueue preparing to switch
1869  * @prev: the current task that is being switched out
1870  * @next: the task we are going to switch to.
1871  *
1872  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1873  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1874  * switch.
1875  *
1876  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1877  * hooks.
1878  */
1879 static inline void
1880 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1881                     struct task_struct *next)
1882 {
1883         sched_info_switch(prev, next);
1884         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1885         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1886         prepare_lock_switch(rq, next);
1887         prepare_arch_switch(next);
1888         trace_sched_switch(prev, next);
1889 }
1890
1891 /**
1892  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1893  * @rq: runqueue associated with task-switch
1894  * @prev: the thread we just switched away from.
1895  *
1896  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1897  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1898  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1899  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1900  *
1901  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1902  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1903  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1904  * details.)
1905  */
1906 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1907         __releases(rq->lock)
1908 {
1909         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1910         long prev_state;
1911
1912         rq->prev_mm = NULL;
1913
1914         /*
1915          * A task struct has one reference for the use as "current".
1916          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1917          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1918          * the scheduled task must drop that reference.
1919          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1920          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1921          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1922          * be dropped twice.
1923          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1924          */
1925         prev_state = prev->state;
1926         finish_arch_switch(prev);
1927 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1928         local_irq_disable();
1929 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1930         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1931 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1932         local_irq_enable();
1933 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1934         finish_lock_switch(rq, prev);
1935
1936         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1937         if (mm)
1938                 mmdrop(mm);
1939         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1940                 /*
1941                  * Remove function-return probe instances associated with this
1942                  * task and put them back on the free list.
1943                  */
1944                 kprobe_flush_task(prev);
1945                 put_task_struct(prev);
1946         }
1947 }
1948
1949 #ifdef CONFIG_SMP
1950
1951 /* assumes rq->lock is held */
1952 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1953 {
1954         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1955                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1956 }
1957
1958 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1959 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1960 {
1961         if (rq->post_schedule) {
1962                 unsigned long flags;
1963
1964                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1965                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1966                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1967                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1968
1969                 rq->post_schedule = 0;
1970         }
1971 }
1972
1973 #else
1974
1975 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1976 {
1977 }
1978
1979 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1980 {
1981 }
1982
1983 #endif
1984
1985 /**
1986  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1987  * @prev: the thread we just switched away from.
1988  */
1989 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1990         __releases(rq->lock)
1991 {
1992         struct rq *rq = this_rq();
1993
1994         finish_task_switch(rq, prev);
1995
1996         /*
1997          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1998          * task_switch?
1999          */
2000         post_schedule(rq);
2001
2002 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2003         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2004         preempt_enable();
2005 #endif
2006         if (current->set_child_tid)
2007                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2008 }
2009
2010 /*
2011  * context_switch - switch to the new MM and the new
2012  * thread's register state.
2013  */
2014 static inline void
2015 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2016                struct task_struct *next)
2017 {
2018         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2019
2020         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2021
2022         mm = next->mm;
2023         oldmm = prev->active_mm;
2024         /*
2025          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2026          * combine the page table reload and the switch backend into
2027          * one hypercall.
2028          */
2029         arch_start_context_switch(prev);
2030
2031         if (!mm) {
2032                 next->active_mm = oldmm;
2033                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2034                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2035         } else
2036                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2037
2038         if (!prev->mm) {
2039                 prev->active_mm = NULL;
2040                 rq->prev_mm = oldmm;
2041         }
2042         /*
2043          * Since the runqueue lock will be released by the next
2044          * task (which is an invalid locking op but in the case
2045          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2046          * do an early lockdep release here:
2047          */
2048 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2049         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2050 #endif
2051
2052         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2053         switch_to(prev, next, prev);
2054
2055         barrier();
2056         /*
2057          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2058          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2059          * frame will be invalid.
2060          */
2061         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2062 }
2063
2064 /*
2065  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2066  *
2067  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2068  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2069  * number of context switches performed since bootup.
2070  */
2071 unsigned long nr_running(void)
2072 {
2073         unsigned long i, sum = 0;
2074
2075         for_each_online_cpu(i)
2076                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2077
2078         return sum;
2079 }
2080
2081 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2082 {
2083         unsigned long i, sum = 0;
2084
2085         for_each_possible_cpu(i)
2086                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2087
2088         /*
2089          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2090          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2091          */
2092         if (unlikely((long)sum < 0))
2093                 sum = 0;
2094
2095         return sum;
2096 }
2097
2098 unsigned long long nr_context_switches(void)
2099 {
2100         int i;
2101         unsigned long long sum = 0;
2102
2103         for_each_possible_cpu(i)
2104                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2105
2106         return sum;
2107 }
2108
2109 unsigned long nr_iowait(void)
2110 {
2111         unsigned long i, sum = 0;
2112
2113         for_each_possible_cpu(i)
2114                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2115
2116         return sum;
2117 }
2118
2119 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2120 {
2121         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2122         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2123 }
2124
2125 unsigned long this_cpu_load(void)
2126 {
2127         struct rq *this = this_rq();
2128         return this->cpu_load[0];
2129 }
2130
2131
2132 /* Variables and functions for calc_load */
2133 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2134 static unsigned long calc_load_update;
2135 unsigned long avenrun[3];
2136 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2137
2138 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2139 {
2140         long nr_active, delta = 0;
2141
2142         nr_active = this_rq->nr_running;
2143         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2144
2145         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2146                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2147                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2148         }
2149
2150         return delta;
2151 }
2152
2153 static unsigned long
2154 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2155 {
2156         load *= exp;
2157         load += active * (FIXED_1 - exp);
2158         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2159         return load >> FSHIFT;
2160 }
2161
2162 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2163 /*
2164  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2165  *
2166  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2167  */
2168 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2169
2170 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2171 {
2172         long delta;
2173
2174         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2175         if (delta)
2176                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2177 }
2178
2179 static long calc_load_fold_idle(void)
2180 {
2181         long delta = 0;
2182
2183         /*
2184          * Its got a race, we don't care...
2185          */
2186         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2187                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2188
2189         return delta;
2190 }
2191
2192 /**
2193  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2194  *
2195  * @x:         base of the power
2196  * @frac_bits: fractional bits of @x
2197  * @n:         power to raise @x to.
2198  *
2199  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2200  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2201  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2202  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2203  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2204  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2205  * vector.
2206  */
2207 static unsigned long
2208 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2209 {
2210         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2211
2212         if (n) for (;;) {
2213                 if (n & 1) {
2214                         result *= x;
2215                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2216                         result >>= frac_bits;
2217                 }
2218                 n >>= 1;
2219                 if (!n)
2220                         break;
2221                 x *= x;
2222                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2223                 x >>= frac_bits;
2224         }
2225
2226         return result;
2227 }
2228
2229 /*
2230  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2231  *
2232  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2233  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2234  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2235  *
2236  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2237  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2238  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2239  *
2240  *  ...
2241  *
2242  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2243  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2244  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2245  *
2246  * [1] application of the geometric series:
2247  *
2248  *              n         1 - x^(n+1)
2249  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2250  *             i=0          1 - x
2251  */
2252 static unsigned long
2253 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2254             unsigned long active, unsigned int n)
2255 {
2256
2257         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2258 }
2259
2260 /*
2261  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2262  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2263  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2264  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2265  *
2266  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2267  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2268  */
2269 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
2270 {
2271         long delta, active, n;
2272
2273         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
2274                 return;
2275
2276         /*
2277          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
2278          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
2279          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
2280          * due to NO_HZ.
2281          */
2282         delta = calc_load_fold_idle();
2283         if (delta)
2284                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2285
2286         /*
2287          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
2288          */
2289         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
2290                 n = ticks / LOAD_FREQ;
2291
2292                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2293                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2294
2295                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2296                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2297                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2298
2299                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2300         }
2301
2302         /*
2303          * Its possible the remainder of the above division also crosses
2304          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
2305          * which comes after this will take care of that.
2306          *
2307          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
2308          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
2309          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
2310          * pick up the final one.
2311          */
2312 }
2313 #else
2314 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2315 {
2316 }
2317
2318 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2319 {
2320         return 0;
2321 }
2322
2323 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
2324 {
2325 }
2326 #endif
2327
2328 /**
2329  * get_avenrun - get the load average array
2330  * @loads:      pointer to dest load array
2331  * @offset:     offset to add
2332  * @shift:      shift count to shift the result left
2333  *
2334  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2335  */
2336 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2337 {
2338         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2339         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2340         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2341 }
2342
2343 /*
2344  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2345  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2346  */
2347 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2348 {
2349         long active;
2350
2351         calc_global_nohz(ticks);
2352
2353         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2354                 return;
2355
2356         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2357         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2358
2359         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2360         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2361         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2362
2363         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2364 }
2365
2366 /*
2367  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2368  * active count.
2369  */
2370 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2371 {
2372         long delta;
2373
2374         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2375                 return;
2376
2377         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2378         delta += calc_load_fold_idle();
2379         if (delta)
2380                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2381
2382         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2383 }
2384
2385 /*
2386  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2387  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2388  *
2389  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2390  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2391  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2392  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2393  *
2394  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2395  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2396  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2397  *
2398  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2399  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2400  * particular idx is approximated to be zero.
2401  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2402  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2403  * based on 128 point scale.
2404  * Example:
2405  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2406  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2407  *
2408  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2409  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2410  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2411  */
2412 #define DEGRADE_SHIFT           7
2413 static const unsigned char
2414                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2415 static const unsigned char
2416                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2417                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2418                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2419                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2420                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2421                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2422
2423 /*
2424  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2425  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2426  * adding any new load.
2427  */
2428 static unsigned long
2429 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2430 {
2431         int j = 0;
2432
2433         if (!missed_updates)
2434                 return load;
2435
2436         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2437                 return 0;
2438
2439         if (idx == 1)
2440                 return load >> missed_updates;
2441
2442         while (missed_updates) {
2443                 if (missed_updates % 2)
2444                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2445
2446                 missed_updates >>= 1;
2447                 j++;
2448         }
2449         return load;
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2454  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2455  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2456  */
2457 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2458 {
2459         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2460         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2461         unsigned long pending_updates;
2462         int i, scale;
2463
2464         this_rq->nr_load_updates++;
2465
2466         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2467         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2468                 return;
2469
2470         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2471         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2472
2473         /* Update our load: */
2474         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2475         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2476                 unsigned long old_load, new_load;
2477
2478                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2479
2480                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2481                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2482                 new_load = this_load;
2483                 /*
2484                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2485                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2486                  * example.
2487                  */
2488                 if (new_load > old_load)
2489                         new_load += scale - 1;
2490
2491                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2492         }
2493
2494         sched_avg_update(this_rq);
2495 }
2496
2497 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2498 {
2499         update_cpu_load(this_rq);
2500
2501         calc_load_account_active(this_rq);
2502 }
2503
2504 #ifdef CONFIG_SMP
2505
2506 /*
2507  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2508  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2509  */
2510 void sched_exec(void)
2511 {
2512         struct task_struct *p = current;
2513         unsigned long flags;
2514         int dest_cpu;
2515
2516         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2517         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2518         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2519                 goto unlock;
2520
2521         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2522                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2523
2524                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2525                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2526                 return;
2527         }
2528 unlock:
2529         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2530 }
2531
2532 #endif
2533
2534 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2535 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2536
2537 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2538 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2539
2540 /*
2541  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2542  * @p in case that task is currently running.
2543  *
2544  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2545  */
2546 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2547 {
2548         u64 ns = 0;
2549
2550         if (task_current(rq, p)) {
2551                 update_rq_clock(rq);
2552                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2553                 if ((s64)ns < 0)
2554                         ns = 0;
2555         }
2556
2557         return ns;
2558 }
2559
2560 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2561 {
2562         unsigned long flags;
2563         struct rq *rq;
2564         u64 ns = 0;
2565
2566         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2567         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2568         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2569
2570         return ns;
2571 }
2572
2573 /*
2574  * Return accounted runtime for the task.
2575  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2576  * pending runtime that have not been accounted yet.
2577  */
2578 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2579 {
2580         unsigned long flags;
2581         struct rq *rq;
2582         u64 ns = 0;
2583
2584         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2585         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2586         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2587
2588         return ns;
2589 }
2590
2591 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2592 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2593 struct cpuacct root_cpuacct;
2594 #endif
2595
2596 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2597                                             u64 tmp)
2598 {
2599 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2600         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2601         struct cpuacct *ca;
2602 #endif
2603         /*
2604          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2605          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2606          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2607          *
2608          */
2609         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2610
2611 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2612         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2613                 return;
2614
2615         rcu_read_lock();
2616         ca = task_ca(p);
2617         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2618                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2619                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2620                 ca = parent_ca(ca);
2621         }
2622         rcu_read_unlock();
2623 #endif
2624 }
2625
2626
2627 #if !defined(CONFIG_XEN) || defined(CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING)
2628 # define cputime_to_u64(t) ((__force u64)(t))
2629 #else
2630 # include <linux/syscore_ops.h>
2631 # define NS_PER_TICK (1000000000 / HZ)
2632
2633 static DEFINE_PER_CPU(u64, steal_snapshot);
2634 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, steal_residual);
2635
2636 static u64 cputime_to_u64(cputime_t t)
2637 {
2638         u64 s = this_vcpu_read(runstate.time[RUNSTATE_runnable]);
2639         unsigned long adj = div_u64_rem(s - __this_cpu_read(steal_snapshot)
2640                                           + __this_cpu_read(steal_residual),
2641                                         NS_PER_TICK,
2642                                         &__get_cpu_var(steal_residual));
2643
2644         __this_cpu_write(steal_snapshot, s);
2645         if (t < jiffies_to_cputime(adj))
2646                 return 0;
2647
2648         return (__force u64)(t - jiffies_to_cputime(adj));
2649 }
2650
2651 static void steal_resume(void)
2652 {
2653         cputime_to_u64(((cputime_t)1 << (BITS_PER_LONG * sizeof(cputime_t)
2654                                          / sizeof(long) - 1)) - 1);
2655 }
2656
2657 static struct syscore_ops steal_syscore_ops = {
2658         .resume = steal_resume,
2659 };
2660
2661 static int __init steal_register(void)
2662 {
2663         register_syscore_ops(&steal_syscore_ops);
2664         return 0;
2665 }
2666 core_initcall(steal_register);
2667 #endif
2668
2669 /*
2670  * Account user cpu time to a process.
2671  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2672  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2673  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2674  */
2675 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2676                        cputime_t cputime_scaled)
2677 {
2678         int index;
2679
2680         /* Add user time to process. */
2681         p->utime += cputime;
2682         p->utimescaled += cputime_scaled;
2683         account_group_user_time(p, cputime);
2684
2685         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2686
2687         /* Add user time to cpustat. */
2688         task_group_account_field(p, index, cputime_to_u64(cputime));
2689
2690         /* Account for user time used */
2691         acct_update_integrals(p);
2692 }
2693
2694 /*
2695  * Account guest cpu time to a process.
2696  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2697  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2698  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2699  */
2700 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2701                                cputime_t cputime_scaled)
2702 {
2703         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2704
2705         /* Add guest time to process. */
2706         p->utime += cputime;
2707         p->utimescaled += cputime_scaled;
2708         account_group_user_time(p, cputime);
2709         p->gtime += cputime;
2710
2711         /* Add guest time to cpustat. */
2712         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2713                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
2714                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
2715         } else {
2716                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
2717                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
2718         }
2719 }
2720
2721 /*
2722  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2723  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2724  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2725  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2726  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2727  */
2728 static inline
2729 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2730                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2731 {
2732         /* Add system time to process. */
2733         p->stime += cputime;
2734         p->stimescaled += cputime_scaled;
2735         account_group_system_time(p, cputime);
2736
2737         /* Add system time to cpustat. */
2738         task_group_account_field(p, index, cputime_to_u64(cputime));
2739
2740         /* Account for system time used */
2741         acct_update_integrals(p);
2742 }
2743
2744 /*
2745  * Account system cpu time to a process.
2746  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2747  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2748  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2749  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2750  */
2751 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2752                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2753 {
2754         int index;
2755
2756         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2757                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2758                 return;
2759         }
2760
2761         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2762                 index = CPUTIME_IRQ;
2763         else if (in_serving_softirq())
2764                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2765         else
2766                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2767
2768         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2769 }
2770
2771 /*
2772  * Account for involuntary wait time.
2773  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2774  */
2775 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2776 {
2777         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2778
2779         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
2780 }
2781
2782 /*
2783  * Account for idle time.
2784  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2785  */
2786 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2787 {
2788         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2789         struct rq *rq = this_rq();
2790
2791         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2792                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += cputime_to_u64(cputime);
2793         else
2794                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += cputime_to_u64(cputime);
2795 }
2796
2797 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2798 {
2799 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2800         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
2801                 u64 steal, st = 0;
2802
2803                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2804                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2805
2806                 st = steal_ticks(steal);
2807                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2808
2809                 account_steal_time(st);
2810                 return st;
2811         }
2812 #endif
2813         return false;
2814 }
2815
2816 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2817
2818 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2819 /*
2820  * Account a tick to a process and cpustat
2821  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2822  * @user_tick: is the tick from userspace
2823  * @rq: the pointer to rq
2824  *
2825  * Tick demultiplexing follows the order
2826  * - pending hardirq update
2827  * - pending softirq update
2828  * - user_time
2829  * - idle_time
2830  * - system time
2831  *   - check for guest_time
2832  *   - else account as system_time
2833  *
2834  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2835  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2836  * opportunity to update it solely in system time.
2837  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2838  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2839  */
2840 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2841                                                 struct rq *rq)
2842 {
2843         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2844         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2845
2846         if (steal_account_process_tick())
2847                 return;
2848
2849         if (irqtime_account_hi_update()) {
2850                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += cputime_to_u64(cputime_one_jiffy);
2851         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2852                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += cputime_to_u64(cputime_one_jiffy);
2853         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2854                 /*
2855                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2856                  * So, we have to handle it separately here.
2857                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2858                  */
2859                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2860                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2861         } else if (user_tick) {
2862                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2863         } else if (p == rq->idle) {
2864                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2865         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2866                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2867         } else {
2868                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2869                                         CPUTIME_SYSTEM);
2870         }
2871 }
2872
2873 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2874 {
2875         int i;
2876         struct rq *rq = this_rq();
2877
2878         for (i = 0; i < ticks; i++)
2879                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
2880 }
2881 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2882 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
2883 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2884                                                 struct rq *rq) {}
2885 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2886
2887 /*
2888  * Account a single tick of cpu time.
2889  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2890  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
2891  */
2892 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
2893 {
2894         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2895         struct rq *rq = this_rq();
2896
2897         if (sched_clock_irqtime) {
2898                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
2899                 return;
2900         }
2901
2902         if (steal_account_process_tick())
2903                 return;
2904
2905         if (user_tick)
2906                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2907         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
2908                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
2909                                     one_jiffy_scaled);
2910         else
2911                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2912 }
2913
2914 /*
2915  * Account multiple ticks of steal time.
2916  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2917  * @ticks: number of stolen ticks
2918  */
2919 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
2920 {
2921         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2922 }
2923
2924 /*
2925  * Account multiple ticks of idle time.
2926  * @ticks: number of stolen ticks
2927  */
2928 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
2929 {
2930
2931         if (sched_clock_irqtime) {
2932                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
2933                 return;
2934         }
2935
2936         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2937 }
2938
2939 #endif
2940
2941 /*
2942  * Use precise platform statistics if available:
2943  */
2944 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2945 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2946 {
2947         *ut = p->utime;
2948         *st = p->stime;
2949 }
2950
2951 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2952 {
2953         struct task_cputime cputime;
2954
2955         thread_group_cputime(p, &cputime);
2956
2957         *ut = cputime.utime;
2958         *st = cputime.stime;
2959 }
2960 #else
2961
2962 #ifndef nsecs_to_cputime
2963 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
2964 #endif
2965
2966 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2967 {
2968         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
2969
2970         /*
2971          * Use CFS's precise accounting:
2972          */
2973         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
2974
2975         if (total) {
2976                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2977
2978                 temp *= (__force u64) utime;
2979                 do_div(temp, (__force u32) total);
2980                 utime = (__force cputime_t) temp;
2981         } else
2982                 utime = rtime;
2983
2984         /*
2985          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
2986          */
2987         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
2988         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
2989
2990         *ut = p->prev_utime;
2991         *st = p->prev_stime;
2992 }
2993
2994 /*
2995  * Must be called with siglock held.
2996  */
2997 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2998 {
2999         struct signal_struct *sig = p->signal;
3000         struct task_cputime cputime;
3001         cputime_t rtime, utime, total;
3002
3003         thread_group_cputime(p, &cputime);
3004
3005         total = cputime.utime + cputime.stime;
3006         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3007
3008         if (total) {
3009                 u64 temp = (__force u64) rtime;
3010
3011                 temp *= (__force u64) cputime.utime;
3012                 do_div(temp, (__force u32) total);
3013                 utime = (__force cputime_t) temp;
3014         } else
3015                 utime = rtime;
3016
3017         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3018         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
3019
3020         *ut = sig->prev_utime;
3021         *st = sig->prev_stime;
3022 }
3023 #endif
3024
3025 /*
3026  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3027  * We call it with interrupts disabled.
3028  */
3029 void scheduler_tick(void)
3030 {
3031         int cpu = smp_processor_id();
3032         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3033         struct task_struct *curr = rq->curr;
3034
3035         sched_clock_tick();
3036
3037         raw_spin_lock(&rq->lock);
3038         update_rq_clock(rq);
3039         update_cpu_load_active(rq);
3040         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3041         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3042
3043         perf_event_task_tick();
3044
3045 #ifdef CONFIG_SMP
3046         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3047         trigger_load_balance(rq, cpu);
3048 #endif
3049 }
3050
3051 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3052 {
3053         if (in_lock_functions(addr)) {
3054                 addr = CALLER_ADDR2;
3055                 if (in_lock_functions(addr))
3056                         addr = CALLER_ADDR3;
3057         }
3058         return addr;
3059 }
3060
3061 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3062                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3063
3064 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3065 {
3066 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3067         /*
3068          * Underflow?
3069          */
3070         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3071                 return;
3072 #endif
3073         preempt_count() += val;
3074 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3075         /*
3076          * Spinlock count overflowing soon?
3077          */
3078         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3079                                 PREEMPT_MASK - 10);
3080 #endif
3081         if (preempt_count() == val)
3082                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3083 }
3084 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3085
3086 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3087 {
3088 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3089         /*
3090          * Underflow?
3091          */
3092         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3093                 return;
3094         /*
3095          * Is the spinlock portion underflowing?
3096          */
3097         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3098                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3099                 return;
3100 #endif
3101
3102         if (preempt_count() == val)
3103                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3104         preempt_count() -= val;
3105 }
3106 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3107
3108 #endif
3109
3110 /*
3111  * Print scheduling while atomic bug:
3112  */
3113 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3114 {
3115         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3116
3117         if (oops_in_progress)
3118                 return;
3119
3120         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3121                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3122
3123         debug_show_held_locks(prev);
3124         print_modules();
3125         if (irqs_disabled())
3126                 print_irqtrace_events(prev);
3127
3128         if (regs)
3129                 show_regs(regs);
3130         else
3131                 dump_stack();
3132 }
3133
3134 /*
3135  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3136  */
3137 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3138 {
3139         /*
3140          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3141          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3142          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3143          */
3144         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3145                 __schedule_bug(prev);
3146         rcu_sleep_check();
3147
3148         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3149
3150         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3151 }
3152
3153 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3154 {
3155         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3156                 update_rq_clock(rq);
3157         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3158 }
3159
3160 /*
3161  * Pick up the highest-prio task:
3162  */
3163 static inline struct task_struct *
3164 pick_next_task(struct rq *rq)
3165 {
3166         const struct sched_class *class;
3167         struct task_struct *p;
3168
3169         /*
3170          * Optimization: we know that if all tasks are in
3171          * the fair class we can call that function directly:
3172          */
3173         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3174                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3175                 if (likely(p))
3176                         return p;
3177         }
3178
3179         for_each_class(class) {
3180                 p = class->pick_next_task(rq);
3181                 if (p)
3182                         return p;
3183         }
3184
3185         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3186 }
3187
3188 /*
3189  * __schedule() is the main scheduler function.
3190  */
3191 static void __sched __schedule(void)
3192 {
3193         struct task_struct *prev, *next;
3194         unsigned long *switch_count;
3195         struct rq *rq;
3196         int cpu;
3197
3198 need_resched:
3199         preempt_disable();
3200         cpu = smp_processor_id();
3201         rq = cpu_rq(cpu);
3202         rcu_note_context_switch(cpu);
3203         prev = rq->curr;
3204
3205         schedule_debug(prev);
3206
3207         if (sched_feat(HRTICK))
3208                 hrtick_clear(rq);
3209
3210         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3211
3212         switch_count = &prev->nivcsw;
3213         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3214                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3215                         prev->state = TASK_RUNNING;
3216                 } else {
3217                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3218                         prev->on_rq = 0;
3219
3220                         /*
3221                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3222                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3223                          * concurrency.
3224                          */
3225                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3226                                 struct task_struct *to_wakeup;
3227
3228                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3229                                 if (to_wakeup)
3230                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3231                         }
3232                 }
3233                 switch_count = &prev->nvcsw;
3234         }
3235
3236         pre_schedule(rq, prev);
3237
3238         if (unlikely(!rq->nr_running))
3239                 idle_balance(cpu, rq);
3240
3241         put_prev_task(rq, prev);
3242         next = pick_next_task(rq);
3243         clear_tsk_need_resched(prev);
3244         rq->skip_clock_update = 0;
3245
3246         if (likely(prev != next)) {
3247                 rq->nr_switches++;
3248                 rq->curr = next;
3249                 ++*switch_count;
3250
3251                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3252                 /*
3253                  * The context switch have flipped the stack from under us
3254                  * and restored the local variables which were saved when
3255                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3256                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3257                  */
3258                 cpu = smp_processor_id();
3259                 rq = cpu_rq(cpu);
3260         } else
3261                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3262
3263         post_schedule(rq);
3264
3265         preempt_enable_no_resched();
3266         if (need_resched())
3267                 goto need_resched;
3268 }
3269
3270 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3271 {
3272         if (!tsk->state)
3273                 return;
3274         /*
3275          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3276          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3277          */
3278         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3279                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3280 }
3281
3282 asmlinkage void __sched schedule(void)
3283 {
3284         struct task_struct *tsk = current;
3285
3286         sched_submit_work(tsk);
3287         __schedule();
3288 }
3289 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3290
3291 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3292 #include <asm/mutex.h>
3293
3294 #ifndef arch_cpu_is_running
3295 #define arch_cpu_is_running(cpu) true
3296 #endif
3297
3298 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3299 {
3300         if (lock->owner != owner)
3301                 return false;
3302
3303         /*
3304          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3305          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3306          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3307          * ensures the memory stays valid.
3308          */
3309         barrier();
3310
3311         return owner->on_cpu
3312                && arch_cpu_is_running(task_thread_info(owner)->cpu);
3313 }
3314
3315 /*
3316  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3317  * access and not reliable.
3318  */
3319 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3320 {
3321         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3322                 return 0;
3323
3324         rcu_read_lock();
3325         while (owner_running(lock, owner)) {
3326                 if (need_resched())
3327                         break;
3328
3329                 arch_mutex_cpu_relax();
3330         }
3331         rcu_read_unlock();
3332
3333         /*
3334          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3335          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3336          * success only when lock->owner is NULL.
3337          */
3338         return lock->owner == NULL;
3339 }
3340 #endif
3341
3342 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3343 /*
3344  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3345  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3346  * occur there and call schedule directly.
3347  */
3348 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3349 {
3350         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3351
3352         /*
3353          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3354          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3355          */
3356         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3357                 return;
3358
3359         do {
3360                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3361                 __schedule();
3362                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3363
3364                 /*
3365                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3366                  * between schedule and now.
3367                  */
3368                 barrier();
3369         } while (need_resched());
3370 }
3371 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3372
3373 /*
3374  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3375  * off of irq context.
3376  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3377  * protect us against recursive calling from irq.
3378  */
3379 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3380 {
3381         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3382
3383         /* Catch callers which need to be fixed */
3384         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3385
3386         do {
3387                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3388                 local_irq_enable();
3389                 __schedule();
3390                 local_irq_disable();
3391                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3392
3393                 /*
3394                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3395                  * between schedule and now.
3396                  */
3397                 barrier();
3398         } while (need_resched());
3399 }
3400
3401 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3402
3403 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3404                           void *key)
3405 {
3406         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3407 }
3408 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3409
3410 /*
3411  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3412  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3413  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3414  *
3415  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3416  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3417  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3418  */
3419 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3420                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3421 {
3422         wait_queue_t *curr, *next;
3423
3424         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3425                 unsigned flags = curr->flags;
3426
3427                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3428                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3429                         break;
3430         }
3431 }
3432
3433 /**
3434  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3435  * @q: the waitqueue
3436  * @mode: which threads
3437  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3438  * @key: is directly passed to the wakeup function
3439  *
3440  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3441  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3442  */
3443 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3444                         int nr_exclusive, void *key)
3445 {
3446         unsigned long flags;
3447
3448         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3449         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3450         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3451 }
3452 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3453
3454 /*
3455  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3456  */
3457 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3458 {
3459         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3460 }
3461 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3462
3463 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3464 {
3465         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3466 }
3467 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3468
3469 /**
3470  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3471  * @q: the waitqueue
3472  * @mode: which threads
3473  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3474  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3475  *
3476  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3477  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3478  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3479  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3480  *
3481  * On UP it can prevent extra preemption.
3482  *
3483  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3484  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3485  */
3486 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3487                         int nr_exclusive, void *key)
3488 {
3489         unsigned long flags;
3490         int wake_flags = WF_SYNC;
3491
3492         if (unlikely(!q))
3493                 return;
3494
3495         if (unlikely(!nr_exclusive))
3496                 wake_flags = 0;
3497
3498         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3499         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3500         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3501 }
3502 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3503
3504 /*
3505  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3506  */
3507 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3508 {
3509         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3510 }
3511 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3512
3513 /**
3514  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3515  * @x:  holds the state of this particular completion
3516  *
3517  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3518  * awakened in the same order in which they were queued.
3519  *
3520  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3521  *
3522  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3523  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3524  */
3525 void complete(struct completion *x)
3526 {
3527         unsigned long flags;
3528
3529         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3530         x->done++;
3531         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3532         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3533 }
3534 EXPORT_SYMBOL(complete);
3535
3536 /**
3537  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3538  * @x:  holds the state of this particular completion
3539  *
3540  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3541  *
3542  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3543  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3544  */
3545 void complete_all(struct completion *x)
3546 {
3547         unsigned long flags;
3548
3549         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3550         x->done += UINT_MAX/2;
3551         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3552         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3553 }
3554 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3555
3556 static inline long __sched
3557 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3558 {
3559         if (!x->done) {
3560                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3561
3562                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3563                 do {
3564                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3565                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3566                                 break;
3567                         }
3568                         __set_current_state(state);
3569                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3570                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3571                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3572                 } while (!x->done && timeout);
3573                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3574                 if (!x->done)
3575                         return timeout;
3576         }
3577         x->done--;
3578         return timeout ?: 1;
3579 }
3580
3581 static long __sched
3582 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3583 {
3584         might_sleep();
3585
3586         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3587         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3588         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3589         return timeout;
3590 }
3591
3592 /**
3593  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3594  * @x:  holds the state of this particular completion
3595  *
3596  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3597  * interruptible and there is no timeout.
3598  *
3599  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3600  * and interrupt capability. Also see complete().
3601  */
3602 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3603 {
3604         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3605 }
3606 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3607
3608 /**
3609  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3610  * @x:  holds the state of this particular completion
3611  * @timeout:  timeout value in jiffies
3612  *
3613  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3614  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3615  * interruptible.
3616  *
3617  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3618  * jiffies left till timeout) if completed.
3619  */
3620 unsigned long __sched
3621 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3622 {
3623         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3624 }
3625 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3626
3627 /**
3628  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3629  * @x:  holds the state of this particular completion
3630  *
3631  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3632  * interruptible.
3633  *
3634  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3635  */
3636 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3637 {
3638         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3639         if (t == -ERESTARTSYS)
3640                 return t;
3641         return 0;
3642 }
3643 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3644
3645 /**
3646  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3647  * @x:  holds the state of this particular completion
3648  * @timeout:  timeout value in jiffies
3649  *
3650  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3651  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3652  *
3653  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3654  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3655  */
3656 long __sched
3657 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3658                                           unsigned long timeout)
3659 {
3660         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3661 }
3662 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3663
3664 /**
3665  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3666  * @x:  holds the state of this particular completion
3667  *
3668  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3669  * interrupted by a kill signal.
3670  *
3671  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3672  */
3673 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3674 {
3675         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3676         if (t == -ERESTARTSYS)
3677                 return t;
3678         return 0;
3679 }
3680 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3681
3682 /**
3683  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3684  * @x:  holds the state of this particular completion
3685  * @timeout:  timeout value in jiffies
3686  *
3687  * This waits for either a completion of a specific task to be
3688  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3689  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3690  *
3691  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3692  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3693  */
3694 long __sched
3695 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3696                                      unsigned long timeout)
3697 {
3698         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3699 }
3700 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3701
3702 /**
3703  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3704  *      @x:     completion structure
3705  *
3706  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3707  *               1 if a decrement succeeded.
3708  *
3709  *      If a completion is being used as a counting completion,
3710  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3711  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3712  *      is protecting is not available.
3713  */
3714 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3715 {
3716         unsigned long flags;
3717         int ret = 1;
3718
3719         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3720         if (!x->done)
3721                 ret = 0;
3722         else
3723                 x->done--;
3724         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3725         return ret;
3726 }
3727 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3728
3729 /**
3730  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3731  *      @x:     completion structure
3732  *
3733  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3734  *               1 if there are no waiters.
3735  *
3736  */
3737 bool completion_done(struct completion *x)
3738 {
3739         unsigned long flags;
3740         int ret = 1;
3741
3742         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3743         if (!x->done)
3744                 ret = 0;
3745         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3746         return ret;
3747 }
3748 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3749
3750 static long __sched
3751 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3752 {
3753         unsigned long flags;
3754         wait_queue_t wait;
3755
3756         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3757
3758         __set_current_state(state);
3759
3760         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3761         __add_wait_queue(q, &wait);
3762         spin_unlock(&q->lock);
3763         timeout = schedule_timeout(timeout);
3764         spin_lock_irq(&q->lock);
3765         __remove_wait_queue(q, &wait);
3766         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3767
3768         return timeout;
3769 }
3770
3771 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3772 {
3773         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3774 }
3775 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3776
3777 long __sched
3778 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3779 {
3780         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3781 }
3782 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3783
3784 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3785 {
3786         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3787 }
3788 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3789
3790 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3791 {
3792         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3793 }
3794 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3795
3796 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3797
3798 /*
3799  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3800  * @p: task
3801  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3802  *
3803  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3804  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3805  *
3806  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3807  */
3808 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3809 {
3810         int oldprio, on_rq, running;
3811         struct rq *rq;
3812         const struct sched_class *prev_class;
3813
3814         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3815
3816         rq = __task_rq_lock(p);
3817
3818         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3819         oldprio = p->prio;
3820         prev_class = p->sched_class;
3821         on_rq = p->on_rq;
3822         running = task_current(rq, p);
3823         if (on_rq)
3824                 dequeue_task(rq, p, 0);
3825         if (running)
3826                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3827
3828         if (rt_prio(prio))
3829                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3830         else
3831                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3832
3833         p->prio = prio;
3834
3835         if (running)
3836                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3837         if (on_rq)
3838                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3839
3840         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3841         __task_rq_unlock(rq);
3842 }
3843
3844 #endif
3845
3846 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3847 {
3848         int old_prio, delta, on_rq;
3849         unsigned long flags;
3850         struct rq *rq;
3851
3852         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3853                 return;
3854         /*
3855          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3856          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3857          */
3858         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3859         /*
3860          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3861          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3862          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3863          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3864          */
3865         if (task_has_rt_policy(p)) {
3866                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3867                 goto out_unlock;
3868         }
3869         on_rq = p->on_rq;
3870         if (on_rq)
3871                 dequeue_task(rq, p, 0);
3872
3873         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3874         set_load_weight(p);
3875         old_prio = p->prio;
3876         p->prio = effective_prio(p);
3877         delta = p->prio - old_prio;
3878
3879         if (on_rq) {
3880                 enqueue_task(rq, p, 0);
3881                 /*
3882                  * If the task increased its priority or is running and
3883                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3884                  */
3885                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3886                         resched_task(rq->curr);
3887         }
3888 out_unlock:
3889         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3890 }
3891 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3892
3893 /*
3894  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3895  * @p: task
3896  * @nice: nice value
3897  */
3898 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3899 {
3900         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3901         int nice_rlim = 20 - nice;
3902
3903         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3904                 capable(CAP_SYS_NICE));
3905 }
3906
3907 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3908
3909 /*
3910  * sys_nice - change the priority of the current process.
3911  * @increment: priority increment
3912  *
3913  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3914  * does similar things.
3915  */
3916 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3917 {
3918         long nice, retval;
3919
3920         /*
3921          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3922          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3923          * and we have a single winner.
3924          */
3925         if (increment < -40)
3926                 increment = -40;
3927         if (increment > 40)
3928                 increment = 40;
3929
3930         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3931         if (nice < -20)
3932                 nice = -20;
3933         if (nice > 19)
3934                 nice = 19;
3935
3936         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3937                 return -EPERM;
3938
3939         retval = security_task_setnice(current, nice);
3940         if (retval)
3941                 return retval;
3942
3943         set_user_nice(current, nice);
3944         return 0;
3945 }
3946
3947 #endif
3948
3949 /**
3950  * task_prio - return the priority value of a given task.
3951  * @p: the task in question.
3952  *
3953  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3954  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3955  * around 0, value goes from -16 to +15.
3956  */
3957 int task_prio(const struct task_struct *p)
3958 {
3959         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3960 }
3961
3962 /**
3963  * task_nice - return the nice value of a given task.
3964  * @p: the task in question.
3965  */
3966 int task_nice(const struct task_struct *p)
3967 {
3968         return TASK_NICE(p);
3969 }
3970 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3971
3972 /**
3973  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3974  * @cpu: the processor in question.
3975  */
3976 int idle_cpu(int cpu)
3977 {
3978         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3979
3980         if (rq->curr != rq->idle)
3981                 return 0;
3982
3983         if (rq->nr_running)
3984                 return 0;
3985
3986 #ifdef CONFIG_SMP
3987         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3988                 return 0;
3989 #endif
3990
3991         return 1;
3992 }
3993
3994 /**
3995  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3996  * @cpu: the processor in question.
3997  */
3998 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3999 {
4000         return cpu_rq(cpu)->idle;
4001 }
4002
4003 /**
4004  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4005  * @pid: the pid in question.
4006  */
4007 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4008 {
4009         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4010 }
4011
4012 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4013 static void
4014 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4015 {
4016         p->policy = policy;
4017         p->rt_priority = prio;
4018         p->normal_prio = normal_prio(p);
4019         /* we are holding p->pi_lock already */
4020         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4021         if (rt_prio(p->prio))
4022                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4023         else
4024                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4025         set_load_weight(p);
4026 }
4027
4028 /*
4029  * check the target process has a UID that matches the current process's
4030  */
4031 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4032 {
4033         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4034         bool match;
4035
4036         rcu_read_lock();
4037         pcred = __task_cred(p);
4038         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4039                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4040                          cred->euid == pcred->uid);
4041         else
4042                 match = false;
4043         rcu_read_unlock();
4044         return match;
4045 }
4046
4047 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4048                                 const struct sched_param *param, bool user)
4049 {
4050         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4051         unsigned long flags;
4052         const struct sched_class *prev_class;
4053         struct rq *rq;
4054         int reset_on_fork;
4055
4056         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4057         BUG_ON(in_interrupt());
4058 recheck:
4059         /* double check policy once rq lock held */
4060         if (policy < 0) {
4061                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4062                 policy = oldpolicy = p->policy;
4063         } else {
4064                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4065                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4066
4067                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4068                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4069                                 policy != SCHED_IDLE)
4070                         return -EINVAL;
4071         }
4072
4073         /*
4074          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4075          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4076          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4077          */
4078         if (param->sched_priority < 0 ||
4079             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4080             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4081                 return -EINVAL;
4082         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4083                 return -EINVAL;
4084
4085         /*
4086          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4087          */
4088         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4089                 if (rt_policy(policy)) {
4090                         unsigned long rlim_rtprio =
4091                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4092
4093                         /* can't set/change the rt policy */
4094                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4095                                 return -EPERM;
4096
4097                         /* can't increase priority */
4098                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4099                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4100                                 return -EPERM;
4101                 }
4102
4103                 /*
4104                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4105                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4106                  */
4107                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4108                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4109                                 return -EPERM;
4110                 }
4111
4112                 /* can't change other user's priorities */
4113                 if (!check_same_owner(p))
4114                         return -EPERM;
4115
4116                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4117                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4118                         return -EPERM;
4119         }
4120
4121         if (user) {
4122                 retval = security_task_setscheduler(p);
4123                 if (retval)
4124                         return retval;
4125         }
4126
4127         /*
4128          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4129          * changing the priority of the task:
4130          *
4131          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4132          * runqueue lock must be held.
4133          */
4134         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4135
4136         /*
4137          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4138          */
4139         if (p == rq->stop) {
4140                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4141                 return -EINVAL;
4142         }
4143
4144         /*
4145          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4146          */
4147         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4148                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4149
4150                 __task_rq_unlock(rq);
4151                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4152                 return 0;
4153         }
4154
4155 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4156         if (user) {
4157                 /*
4158                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4159                  * assigned.
4160                  */
4161                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4162                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4163                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4164                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4165                         return -EPERM;
4166                 }
4167         }
4168 #endif
4169
4170         /* recheck policy now with rq lock held */
4171         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4172                 policy = oldpolicy = -1;
4173                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4174                 goto recheck;
4175         }
4176         on_rq = p->on_rq;
4177         running = task_current(rq, p);
4178         if (on_rq)
4179                 dequeue_task(rq, p, 0);
4180         if (running)
4181                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4182
4183         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4184
4185         oldprio = p->prio;
4186         prev_class = p->sched_class;
4187         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4188
4189         if (running)
4190                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4191         if (on_rq)
4192                 enqueue_task(rq, p, 0);
4193
4194         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4195         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4196
4197         rt_mutex_adjust_pi(p);
4198
4199         return 0;
4200 }
4201
4202 /**
4203  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4204  * @p: the task in question.
4205  * @policy: new policy.
4206  * @param: structure containing the new RT priority.
4207  *
4208  * NOTE that the task may be already dead.
4209  */
4210 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4211                        const struct sched_param *param)
4212 {
4213         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4214 }
4215 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4216
4217 /**
4218  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4219  * @p: the task in question.
4220  * @policy: new policy.
4221  * @param: structure containing the new RT priority.
4222  *
4223  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4224  * current context has permission.  For example, this is needed in
4225  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4226  * but our caller might not have that capability.
4227  */
4228 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4229                                const struct sched_param *param)
4230 {
4231         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4232 }
4233
4234 static int
4235 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4236 {
4237         struct sched_param lparam;
4238         struct task_struct *p;
4239         int retval;
4240
4241         if (!param || pid < 0)
4242                 return -EINVAL;
4243         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4244                 return -EFAULT;
4245
4246         rcu_read_lock();
4247         retval = -ESRCH;
4248         p = find_process_by_pid(pid);
4249         if (p != NULL)
4250                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4251         rcu_read_unlock();
4252
4253         return retval;
4254 }
4255
4256 /**
4257  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4258  * @pid: the pid in question.
4259  * @policy: new policy.
4260  * @param: structure containing the new RT priority.
4261  */
4262 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4263                 struct sched_param __user *, param)
4264 {
4265         /* negative values for policy are not valid */
4266         if (policy < 0)
4267                 return -EINVAL;
4268
4269         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4270 }
4271
4272 /**
4273  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4274  * @pid: the pid in question.
4275  * @param: structure containing the new RT priority.
4276  */
4277 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4278 {
4279         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4280 }
4281
4282 /**
4283  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4284  * @pid: the pid in question.
4285  */
4286 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4287 {
4288         struct task_struct *p;
4289         int retval;
4290
4291         if (pid < 0)
4292                 return -EINVAL;
4293
4294         retval = -ESRCH;
4295         rcu_read_lock();
4296         p = find_process_by_pid(pid);
4297         if (p) {
4298                 retval = security_task_getscheduler(p);
4299                 if (!retval)
4300                         retval = p->policy
4301                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4302         }
4303         rcu_read_unlock();
4304         return retval;
4305 }
4306
4307 /**
4308  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4309  * @pid: the pid in question.
4310  * @param: structure containing the RT priority.
4311  */
4312 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4313 {
4314         struct sched_param lp;
4315         struct task_struct *p;
4316         int retval;
4317
4318         if (!param || pid < 0)
4319                 return -EINVAL;
4320
4321         rcu_read_lock();
4322         p = find_process_by_pid(pid);
4323         retval = -ESRCH;
4324         if (!p)
4325                 goto out_unlock;
4326
4327         retval = security_task_getscheduler(p);
4328         if (retval)
4329                 goto out_unlock;
4330
4331         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4332         rcu_read_unlock();
4333
4334         /*
4335          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4336          */
4337         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4338
4339         return retval;
4340
4341 out_unlock:
4342         rcu_read_unlock();
4343         return retval;
4344 }
4345
4346 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4347 {
4348         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4349         struct task_struct *p;
4350         int retval;
4351
4352         get_online_cpus();
4353         rcu_read_lock();
4354
4355         p = find_process_by_pid(pid);
4356         if (!p) {
4357                 rcu_read_unlock();
4358                 put_online_cpus();
4359                 return -ESRCH;
4360         }
4361
4362         /* Prevent p going away */
4363         get_task_struct(p);
4364         rcu_read_unlock();
4365
4366         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4367                 retval = -ENOMEM;
4368                 goto out_put_task;
4369         }
4370         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4371                 retval = -ENOMEM;
4372                 goto out_free_cpus_allowed;
4373         }
4374         retval = -EPERM;
4375         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4376                 goto out_unlock;
4377
4378         retval = security_task_setscheduler(p);
4379         if (retval)
4380                 goto out_unlock;
4381
4382         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4383         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4384 again:
4385         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4386
4387         if (!retval) {
4388                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4389                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4390                         /*
4391                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4392                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4393                          * cpuset's cpus_allowed
4394                          */
4395                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4396                         goto again;
4397                 }
4398         }
4399 out_unlock:
4400         free_cpumask_var(new_mask);
4401 out_free_cpus_allowed:
4402         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4403 out_put_task:
4404         put_task_struct(p);
4405         put_online_cpus();
4406         return retval;
4407 }
4408
4409 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4410                              struct cpumask *new_mask)
4411 {
4412         if (len < cpumask_size())
4413                 cpumask_clear(new_mask);
4414         else if (len > cpumask_size())
4415                 len = cpumask_size();
4416
4417         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4418 }
4419
4420 /**
4421  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4422  * @pid: pid of the process
4423  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4424  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4425  */
4426 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4427                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4428 {
4429         cpumask_var_t new_mask;
4430         int retval;
4431
4432         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4433                 return -ENOMEM;
4434
4435         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4436         if (retval == 0)
4437                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4438         free_cpumask_var(new_mask);
4439         return retval;
4440 }
4441
4442 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4443 {
4444         struct task_struct *p;
4445         unsigned long flags;
4446         int retval;
4447
4448         get_online_cpus();
4449         rcu_read_lock();
4450
4451         retval = -ESRCH;
4452         p = find_process_by_pid(pid);
4453         if (!p)
4454                 goto out_unlock;
4455
4456         retval = security_task_getscheduler(p);
4457         if (retval)
4458                 goto out_unlock;
4459
4460         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4461         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4462         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4463
4464 out_unlock:
4465         rcu_read_unlock();
4466         put_online_cpus();
4467
4468         return retval;
4469 }
4470
4471 /**
4472  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4473  * @pid: pid of the process
4474  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4475  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4476  */
4477 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4478                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4479 {
4480         int ret;
4481         cpumask_var_t mask;
4482
4483         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4484                 return -EINVAL;
4485         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4486                 return -EINVAL;
4487
4488         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4489                 return -ENOMEM;
4490
4491         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4492         if (ret == 0) {
4493                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4494
4495                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4496                         ret = -EFAULT;
4497                 else
4498                         ret = retlen;
4499         }
4500         free_cpumask_var(mask);
4501
4502         return ret;
4503 }
4504
4505 /**
4506  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4507  *
4508  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4509  * other threads running on this CPU then this function will return.
4510  */
4511 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4512 {
4513         struct rq *rq = this_rq_lock();
4514
4515         schedstat_inc(rq, yld_count);
4516         current->sched_class->yield_task(rq);
4517
4518         /*
4519          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4520          * no need to preempt or enable interrupts:
4521          */
4522         __release(rq->lock);
4523         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4524         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4525         preempt_enable_no_resched();
4526
4527         schedule();
4528
4529         return 0;
4530 }
4531
4532 static inline int should_resched(void)
4533 {
4534         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4535 }
4536
4537 static void __cond_resched(void)
4538 {
4539         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4540         __schedule();
4541         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4542 }
4543
4544 int __sched _cond_resched(void)
4545 {
4546         if (should_resched()) {
4547                 __cond_resched();
4548                 return 1;
4549         }
4550         return 0;
4551 }
4552 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4553
4554 /*
4555  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4556  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4557  *
4558  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4559  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4560  * spin_unlock(), once by hand).
4561  */
4562 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4563 {
4564         int resched = should_resched();
4565         int ret = 0;
4566
4567         lockdep_assert_held(lock);
4568
4569         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4570                 spin_unlock(lock);
4571                 if (resched)
4572                         __cond_resched();
4573                 else
4574                         cpu_relax();
4575                 ret = 1;
4576                 spin_lock(lock);
4577         }
4578         return ret;
4579 }
4580 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4581
4582 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4583 {
4584         BUG_ON(!in_softirq());
4585
4586         if (should_resched()) {
4587                 local_bh_enable();
4588                 __cond_resched();
4589                 local_bh_disable();
4590                 return 1;
4591         }
4592         return 0;
4593 }
4594 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4595
4596 /**
4597  * yield - yield the current processor to other threads.
4598  *
4599  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4600  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4601  */
4602 void __sched yield(void)
4603 {
4604         set_current_state(TASK_RUNNING);
4605         sys_sched_yield();
4606 }
4607 EXPORT_SYMBOL(yield);
4608
4609 /**
4610  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4611  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4612  * processor it's on.
4613  * @p: target task
4614  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4615  *
4616  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4617  * can't go away on us before we can do any checks.
4618  *
4619  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4620  */
4621 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4622 {
4623         struct task_struct *curr = current;
4624         struct rq *rq, *p_rq;
4625         unsigned long flags;
4626         bool yielded = 0;
4627
4628         local_irq_save(flags);
4629         rq = this_rq();
4630
4631 again:
4632         p_rq = task_rq(p);
4633         double_rq_lock(rq, p_rq);
4634         while (task_rq(p) != p_rq) {
4635                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4636                 goto again;
4637         }
4638
4639         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4640                 goto out;
4641
4642         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4643                 goto out;
4644
4645         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4646                 goto out;
4647
4648         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4649         if (yielded) {
4650                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4651                 /*
4652                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4653                  * fairness.
4654                  */
4655                 if (preempt && rq != p_rq)
4656                         resched_task(p_rq->curr);
4657         } else {
4658                 /*
4659                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4660                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4661                  * the next update.
4662                  */
4663                 rq->skip_clock_update = 0;
4664         }
4665
4666 out:
4667         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4668         local_irq_restore(flags);
4669
4670         if (yielded)
4671                 schedule();
4672
4673         return yielded;
4674 }
4675 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4676
4677 /*
4678  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4679  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4680  */
4681 void __sched io_schedule(void)
4682 {
4683         struct rq *rq = raw_rq();
4684
4685         delayacct_blkio_start();
4686         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4687         blk_flush_plug(current);
4688         current->in_iowait = 1;
4689         schedule();
4690         current->in_iowait = 0;
4691         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4692         delayacct_blkio_end();
4693 }
4694 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4695
4696 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4697 {
4698         struct rq *rq = raw_rq();
4699         long ret;
4700
4701         delayacct_blkio_start();
4702         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4703         blk_flush_plug(current);
4704         current->in_iowait = 1;
4705         ret = schedule_timeout(timeout);
4706         current->in_iowait = 0;
4707         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4708         delayacct_blkio_end();
4709         return ret;
4710 }
4711
4712 /**
4713  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4714  * @policy: scheduling class.
4715  *
4716  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4717  * by a given scheduling class.
4718  */
4719 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4720 {
4721         int ret = -EINVAL;
4722
4723         switch (policy) {
4724         case SCHED_FIFO:
4725         case SCHED_RR:
4726                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4727                 break;
4728         case SCHED_NORMAL:
4729         case SCHED_BATCH:
4730         case SCHED_IDLE:
4731                 ret = 0;
4732                 break;
4733         }
4734         return ret;
4735 }
4736
4737 /**
4738  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4739  * @policy: scheduling class.
4740  *
4741  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4742  * by a given scheduling class.
4743  */
4744 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4745 {
4746         int ret = -EINVAL;
4747
4748         switch (policy) {
4749         case SCHED_FIFO:
4750         case SCHED_RR:
4751                 ret = 1;
4752                 break;
4753         case SCHED_NORMAL:
4754         case SCHED_BATCH:
4755         case SCHED_IDLE:
4756                 ret = 0;
4757         }
4758         return ret;
4759 }
4760
4761 /**
4762  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4763  * @pid: pid of the process.
4764  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4765  *
4766  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4767  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4768  */
4769 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4770                 struct timespec __user *, interval)
4771 {
4772         struct task_struct *p;
4773         unsigned int time_slice;
4774         unsigned long flags;
4775         struct rq *rq;
4776         int retval;
4777         struct timespec t;
4778
4779         if (pid < 0)
4780                 return -EINVAL;
4781
4782         retval = -ESRCH;
4783         rcu_read_lock();
4784         p = find_process_by_pid(pid);
4785         if (!p)
4786                 goto out_unlock;
4787
4788         retval = security_task_getscheduler(p);
4789         if (retval)
4790                 goto out_unlock;
4791
4792         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4793         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4794         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4795
4796         rcu_read_unlock();
4797         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4798         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4799         return retval;
4800
4801 out_unlock:
4802         rcu_read_unlock();
4803         return retval;
4804 }
4805
4806 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4807
4808 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4809 {
4810         unsigned long free = 0;
4811         unsigned state;
4812
4813         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4814         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4815                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4816 #if BITS_PER_LONG == 32
4817         if (state == TASK_RUNNING)
4818                 printk(KERN_CONT " running  ");
4819         else
4820                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4821 #else
4822         if (state == TASK_RUNNING)
4823                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4824         else
4825                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4826 #endif
4827 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4828         free = stack_not_used(p);
4829 #endif
4830         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4831                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4832                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4833
4834         show_stack(p, NULL);
4835 }
4836
4837 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4838 {
4839         struct task_struct *g, *p;
4840
4841 #if BITS_PER_LONG == 32
4842         printk(KERN_INFO
4843                 "  task                PC stack   pid father\n");
4844 #else
4845         printk(KERN_INFO
4846                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4847 #endif
4848         rcu_read_lock();
4849         do_each_thread(g, p) {
4850                 /*
4851                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4852                  * console might take a lot of time:
4853                  */
4854                 touch_nmi_watchdog();
4855                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4856                         sched_show_task(p);
4857         } while_each_thread(g, p);
4858
4859         touch_all_softlockup_watchdogs();
4860
4861 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4862         sysrq_sched_debug_show();
4863 #endif
4864         rcu_read_unlock();
4865         /*
4866          * Only show locks if all tasks are dumped:
4867          */
4868         if (!state_filter)
4869                 debug_show_all_locks();
4870 }
4871
4872 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4873 {
4874         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4875 }
4876
4877 /**
4878  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4879  * @idle: task in question
4880  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4881  *
4882  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4883  * flag, to make booting more robust.
4884  */
4885 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4886 {
4887         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4888         unsigned long flags;
4889
4890         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4891
4892         __sched_fork(idle);
4893         idle->state = TASK_RUNNING;
4894         idle->se.exec_start = sched_clock();
4895
4896         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4897         /*
4898          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4899          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4900          * lockdep check in task_group() will fail.
4901          *
4902          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4903          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4904          *
4905          * Silence PROVE_RCU
4906          */
4907         rcu_read_lock();
4908         __set_task_cpu(idle, cpu);
4909         rcu_read_unlock();
4910
4911         rq->curr = rq->idle = idle;
4912 #if defined(CONFIG_SMP)
4913         idle->on_cpu = 1;
4914 #endif
4915         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4916
4917         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4918         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4919
4920         /*
4921          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4922          */
4923         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4924         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4925 #if defined(CONFIG_SMP)
4926         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4927 #endif
4928 }
4929
4930 #ifdef CONFIG_SMP
4931 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4932 {
4933         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4934                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4935
4936         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4937         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4938 }
4939
4940 /*
4941  * This is how migration works:
4942  *
4943  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4944  *    stop_one_cpu().
4945  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4946  *    off the CPU)
4947  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4948  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4949  *    it and puts it into the right queue.
4950  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4951  *    is done.
4952  */
4953
4954 /*
4955  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4956  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4957  * is removed from the allowed bitmask.
4958  *
4959  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4960  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4961  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4962  */
4963 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4964 {
4965         unsigned long flags;
4966         struct rq *rq;
4967         unsigned int dest_cpu;
4968         int ret = 0;
4969
4970         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4971
4972         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4973                 goto out;
4974
4975         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4976                 ret = -EINVAL;
4977                 goto out;
4978         }
4979
4980         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4981                 ret = -EINVAL;
4982                 goto out;
4983         }
4984
4985         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4986
4987         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4988         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4989                 goto out;
4990
4991         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4992         if (p->on_rq) {
4993                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4994                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4995                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4996                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4997                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4998                 return 0;
4999         }
5000 out:
5001         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5002
5003         return ret;
5004 }
5005 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5006
5007 /*
5008  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5009  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5010  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5011  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5012  *
5013  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5014  * as the task is no longer on this CPU.
5015  *
5016  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5017  */
5018 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5019 {
5020         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5021         int ret = 0;
5022
5023         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5024                 return ret;
5025
5026         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5027         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5028
5029         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
5030         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5031         /* Already moved. */
5032         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5033                 goto done;
5034         /* Affinity changed (again). */
5035         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5036                 goto fail;
5037
5038         /*
5039          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5040          * placed properly.
5041          */
5042         if (p->on_rq) {
5043                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
5044                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5045                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
5046                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5047         }
5048 done:
5049         ret = 1;
5050 fail:
5051         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5052         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5053         return ret;
5054 }
5055
5056 /*
5057  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5058  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5059  * 'pushing' onto another runqueue.
5060  */
5061 static int migration_cpu_stop(void *data)
5062 {
5063         struct migration_arg *arg = data;
5064
5065         /*
5066          * The original target cpu might have gone down and we might
5067          * be on another cpu but it doesn't matter.
5068          */
5069         local_irq_disable();
5070         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5071         local_irq_enable();
5072         return 0;
5073 }
5074
5075 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5076
5077 /*
5078  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5079  * offline.
5080  */
5081 void idle_task_exit(void)
5082 {
5083         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5084
5085         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5086
5087         if (mm != &init_mm)
5088                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5089         mmdrop(mm);
5090 }
5091
5092 /*
5093  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5094  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5095  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5096  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5097  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5098  */
5099 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5100 {
5101         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5102
5103         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5104         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5105 }
5106
5107 /*
5108  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5109  */
5110 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5111 {
5112         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5113         rq->calc_load_active = 0;
5114 }
5115
5116 /*
5117  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5118  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5119  *
5120  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5121  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5122  * because of lock validation efforts.
5123  */
5124 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5125 {
5126         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5127         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5128         int dest_cpu;
5129
5130         /*
5131          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5132          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5133          *
5134          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5135          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5136          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5137          * done here.
5138          */
5139         rq->stop = NULL;
5140
5141         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5142         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5143
5144         for ( ; ; ) {
5145                 /*
5146                  * There's this thread running, bail when that's the only
5147                  * remaining thread.
5148                  */
5149                 if (rq->nr_running == 1)
5150                         break;
5151
5152                 next = pick_next_task(rq);
5153                 BUG_ON(!next);
5154                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5155
5156                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5157                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5158                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5159
5160                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5161
5162                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5163         }
5164
5165         rq->stop = stop;
5166 }
5167
5168 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5169
5170 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5171
5172 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5173         {
5174                 .procname       = "sched_domain",
5175                 .mode           = 0555,
5176         },
5177         {}
5178 };
5179
5180 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5181         {
5182                 .procname       = "kernel",
5183                 .mode           = 0555,
5184                 .child          = sd_ctl_dir,
5185         },
5186         {}
5187 };
5188
5189 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5190 {
5191         struct ctl_table *entry =
5192                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5193
5194         return entry;
5195 }
5196
5197 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5198 {
5199         struct ctl_table *entry;
5200
5201         /*
5202          * In the intermediate directories, both the child directory and
5203          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5204          * will always be set. In the lowest directory the names are
5205          * static strings and all have proc handlers.
5206          */
5207         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5208                 if (entry->child)
5209                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5210                 if (entry->proc_handler == NULL)
5211                         kfree(entry->procname);
5212         }
5213
5214         kfree(*tablep);
5215         *tablep = NULL;
5216 }
5217
5218 static void
5219 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5220                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5221                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5222 {
5223         entry->procname = procname;
5224         entry->data = data;
5225         entry->maxlen = maxlen;
5226         entry->mode = mode;
5227         entry->proc_handler = proc_handler;
5228 }
5229
5230 static struct ctl_table *
5231 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5232 {
5233         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5234
5235         if (table == NULL)
5236                 return NULL;
5237
5238         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5239                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5240         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5241                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5242         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5243                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5244         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5245                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5246         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5247                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5248         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5249                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5250         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5251                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5252         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5253                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5254         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5255                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5256         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5257                 &sd->cache_nice_tries,
5258                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5259         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5260                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5261         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5262                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5263         /* &table[12] is terminator */
5264
5265         return table;
5266 }
5267
5268 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5269 {
5270         struct ctl_table *entry, *table;
5271         struct sched_domain *sd;
5272         int domain_num = 0, i;
5273         char buf[32];
5274
5275         for_each_domain(cpu, sd)
5276                 domain_num++;
5277         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5278         if (table == NULL)
5279                 return NULL;
5280
5281         i = 0;
5282         for_each_domain(cpu, sd) {
5283                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5284                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5285                 entry->mode = 0555;
5286                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5287                 entry++;
5288                 i++;
5289         }
5290         return table;
5291 }
5292
5293 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5294 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5295 {
5296         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5297         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5298         char buf[32];
5299
5300         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5301         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5302
5303         if (entry == NULL)
5304                 return;
5305
5306         for_each_possible_cpu(i) {
5307                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5308                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5309                 entry->mode = 0555;
5310                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5311                 entry++;
5312         }
5313
5314         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5315         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5316 }
5317
5318 /* may be called multiple times per register */
5319 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5320 {
5321         if (sd_sysctl_header)
5322                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5323         sd_sysctl_header = NULL;
5324         if (sd_ctl_dir[0].child)
5325                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5326 }
5327 #else
5328 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5329 {
5330 }
5331 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5332 {
5333 }
5334 #endif
5335
5336 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5337 {
5338         if (!rq->online) {
5339                 const struct sched_class *class;
5340
5341                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5342                 rq->online = 1;
5343
5344                 for_each_class(class) {
5345                         if (class->rq_online)
5346                                 class->rq_online(rq);
5347                 }
5348         }
5349 }
5350
5351 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5352 {
5353         if (rq->online) {
5354                 const struct sched_class *class;
5355
5356                 for_each_class(class) {
5357                         if (class->rq_offline)
5358                                 class->rq_offline(rq);
5359                 }
5360
5361                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5362                 rq->online = 0;
5363         }
5364 }
5365
5366 /*
5367  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5368  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5369  */
5370 static int __cpuinit
5371 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5372 {
5373         int cpu = (long)hcpu;
5374         unsigned long flags;
5375         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5376
5377         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5378
5379         case CPU_UP_PREPARE:
5380                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5381                 break;
5382
5383         case CPU_ONLINE:
5384                 /* Update our root-domain */
5385                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5386                 if (rq->rd) {
5387                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5388
5389                         set_rq_online(rq);
5390                 }
5391                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5392                 break;
5393
5394 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5395         case CPU_DYING:
5396                 sched_ttwu_pending();
5397                 /* Update our root-domain */
5398                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5399                 if (rq->rd) {
5400                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5401                         set_rq_offline(rq);
5402                 }
5403                 migrate_tasks(cpu);
5404                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5405                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5406
5407                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5408                 calc_global_load_remove(rq);
5409                 break;
5410 #endif
5411         }
5412
5413         update_max_interval();
5414
5415         return NOTIFY_OK;
5416 }
5417
5418 /*
5419  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5420  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5421  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5422  */
5423 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5424         .notifier_call = migration_call,
5425         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5426 };
5427
5428 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5429                                       unsigned long action, void *hcpu)
5430 {
5431         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5432         case CPU_ONLINE:
5433         case CPU_DOWN_FAILED:
5434                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5435                 return NOTIFY_OK;
5436         default:
5437                 return NOTIFY_DONE;
5438         }
5439 }
5440
5441 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5442                                         unsigned long action, void *hcpu)
5443 {
5444         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5445         case CPU_DOWN_PREPARE:
5446                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5447                 return NOTIFY_OK;
5448         default:
5449                 return NOTIFY_DONE;
5450         }
5451 }
5452
5453 static int __init migration_init(void)
5454 {
5455         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5456         int err;
5457
5458         /* Initialize migration for the boot CPU */
5459         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5460         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5461         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5462         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5463
5464         /* Register cpu active notifiers */
5465         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5466         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5467
5468         return 0;
5469 }
5470 early_initcall(migration_init);
5471 #endif
5472
5473 #ifdef CONFIG_SMP
5474
5475 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5476
5477 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5478
5479 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5480
5481 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5482 {
5483         sched_domain_debug_enabled = 1;
5484
5485         return 0;
5486 }
5487 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5488
5489 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5490                                   struct cpumask *groupmask)
5491 {
5492         struct sched_group *group = sd->groups;
5493         char str[256];
5494
5495         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5496         cpumask_clear(groupmask);
5497
5498         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5499
5500         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5501                 printk("does not load-balance\n");
5502                 if (sd->parent)
5503                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5504                                         " has parent");
5505                 return -1;
5506         }
5507
5508         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5509
5510         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5511                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5512                                 "CPU%d\n", cpu);
5513         }
5514         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5515                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5516                                 " CPU%d\n", cpu);
5517         }
5518
5519         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5520         do {
5521                 if (!group) {
5522                         printk("\n");
5523                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5524                         break;
5525                 }
5526
5527                 if (!group->sgp->power) {
5528                         printk(KERN_CONT "\n");
5529                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5530                                         "set\n");
5531                         break;
5532                 }
5533
5534                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5535                         printk(KERN_CONT "\n");
5536                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5537                         break;
5538                 }
5539
5540                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5541                         printk(KERN_CONT "\n");
5542                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5543                         break;
5544                 }
5545
5546                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5547
5548                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5549
5550                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5551                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5552                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5553                                 group->sgp->power);
5554                 }
5555
5556                 group = group->next;
5557         } while (group != sd->groups);
5558         printk(KERN_CONT "\n");
5559
5560         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5561                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5562
5563         if (sd->parent &&
5564             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5565                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5566                         "of domain->span\n");
5567         return 0;
5568 }
5569
5570 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5571 {
5572         int level = 0;
5573
5574         if (!sched_domain_debug_enabled)
5575                 return;
5576
5577         if (!sd) {
5578                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5579                 return;
5580         }
5581
5582         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5583
5584         for (;;) {
5585                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5586                         break;
5587                 level++;
5588                 sd = sd->parent;
5589                 if (!sd)
5590                         break;
5591         }
5592 }
5593 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5594 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5595 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5596
5597 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5598 {
5599         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5600                 return 1;
5601
5602         /* Following flags need at least 2 groups */
5603         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5604                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5605                          SD_BALANCE_FORK |
5606                          SD_BALANCE_EXEC |
5607                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5608                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5609                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5610                         return 0;
5611         }
5612
5613         /* Following flags don't use groups */
5614         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5615                 return 0;
5616
5617         return 1;
5618 }
5619
5620 static int
5621 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5622 {
5623         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5624
5625         if (sd_degenerate(parent))
5626                 return 1;
5627
5628         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5629                 return 0;
5630
5631         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5632         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5633                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5634                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5635                                 SD_BALANCE_FORK |
5636                                 SD_BALANCE_EXEC |
5637                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5638                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5639                 if (nr_node_ids == 1)
5640                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5641         }
5642         if (~cflags & pflags)
5643                 return 0;
5644
5645         return 1;
5646 }
5647
5648 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5649 {
5650         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5651
5652         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5653         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5654         free_cpumask_var(rd->online);
5655         free_cpumask_var(rd->span);
5656         kfree(rd);
5657 }
5658
5659 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5660 {
5661         struct root_domain *old_rd = NULL;
5662         unsigned long flags;
5663
5664         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5665
5666         if (rq->rd) {
5667                 old_rd = rq->rd;
5668
5669                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5670                         set_rq_offline(rq);
5671
5672                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5673
5674                 /*
5675                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5676                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5677                  * in this function:
5678                  */
5679                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5680                         old_rd = NULL;
5681         }
5682
5683         atomic_inc(&rd->refcount);
5684         rq->rd = rd;
5685
5686         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5687         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5688                 set_rq_online(rq);
5689
5690         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5691
5692         if (old_rd)
5693                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5694 }
5695
5696 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5697 {
5698         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5699
5700         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5701                 goto out;
5702         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5703                 goto free_span;
5704         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5705                 goto free_online;
5706
5707         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5708                 goto free_rto_mask;
5709         return 0;
5710
5711 free_rto_mask:
5712         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5713 free_online:
5714         free_cpumask_var(rd->online);
5715 free_span:
5716         free_cpumask_var(rd->span);
5717 out:
5718         return -ENOMEM;
5719 }
5720
5721 /*
5722  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5723  * members (mimicking the global state we have today).
5724  */
5725 struct root_domain def_root_domain;
5726
5727 static void init_defrootdomain(void)
5728 {
5729         init_rootdomain(&def_root_domain);
5730
5731         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5732 }
5733
5734 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5735 {
5736         struct root_domain *rd;
5737
5738         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5739         if (!rd)
5740                 return NULL;
5741
5742         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5743                 kfree(rd);
5744                 return NULL;
5745         }
5746
5747         return rd;
5748 }
5749
5750 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5751 {
5752         struct sched_group *tmp, *first;
5753
5754         if (!sg)
5755                 return;
5756
5757         first = sg;
5758         do {
5759                 tmp = sg->next;
5760
5761                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5762                         kfree(sg->sgp);
5763
5764                 kfree(sg);
5765                 sg = tmp;
5766         } while (sg != first);
5767 }
5768
5769 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5770 {
5771         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5772
5773         /*
5774          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5775          * nuke them all.
5776          */
5777         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5778                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5779         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5780                 kfree(sd->groups->sgp);
5781                 kfree(sd->groups);
5782         }
5783         kfree(sd);
5784 }
5785
5786 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5787 {
5788         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5789 }
5790
5791 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5792 {
5793         for (; sd; sd = sd->parent)
5794                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5795 }
5796
5797 /*
5798  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5799  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5800  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5801  *
5802  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5803  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5804  * two cpus are in the same cache domain, see ttwu_share_cache().
5805  */
5806 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5807 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5808
5809 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5810 {
5811         struct sched_domain *sd;
5812         int id = cpu;
5813
5814         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5815         if (sd)
5816                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5817
5818         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5819         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5820 }
5821
5822 /*
5823  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5824  * hold the hotplug lock.
5825  */
5826 static void
5827 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5828 {
5829         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5830         struct sched_domain *tmp;
5831
5832         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5833         for (tmp = sd; tmp; ) {
5834                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5835                 if (!parent)
5836                         break;
5837
5838                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5839                         tmp->parent = parent->parent;
5840                         if (parent->parent)
5841                                 parent->parent->child = tmp;
5842                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5843                 } else
5844                         tmp = tmp->parent;
5845         }
5846
5847         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5848                 tmp = sd;
5849                 sd = sd->parent;
5850                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5851                 if (sd)
5852                         sd->child = NULL;
5853         }
5854
5855         sched_domain_debug(sd, cpu);
5856
5857         rq_attach_root(rq, rd);
5858         tmp = rq->sd;
5859         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5860         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5861
5862         update_top_cache_domain(cpu);
5863 }
5864
5865 /* cpus with isolated domains */
5866 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5867
5868 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5869 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5870 {
5871         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5872         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5873         return 1;
5874 }
5875
5876 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5877
5878 #ifdef CONFIG_NUMA
5879
5880 /**
5881  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5882  * @node: node whose sched_domain we're building
5883  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5884  *
5885  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
5886  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5887  *
5888  * Should use nodemask_t.
5889  */
5890 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
5891 {
5892         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
5893
5894         min_val = INT_MAX;
5895
5896         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5897                 /* Start at @node */
5898                 n = (node + i) % nr_node_ids;
5899
5900                 if (!nr_cpus_node(n))
5901                         continue;
5902
5903                 /* Skip already used nodes */
5904                 if (node_isset(n, *used_nodes))
5905                         continue;
5906
5907                 /* Simple min distance search */
5908                 val = node_distance(node, n);
5909
5910                 if (val < min_val) {
5911                         min_val = val;
5912                         best_node = n;
5913                 }
5914         }
5915
5916         if (best_node != -1)
5917                 node_set(best_node, *used_nodes);
5918         return best_node;
5919 }
5920
5921 /**
5922  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5923  * @node: node whose cpumask we're constructing
5924  * @span: resulting cpumask
5925  *
5926  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
5927  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5928  * out optimally.
5929  */
5930 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
5931 {
5932         nodemask_t used_nodes;
5933         int i;
5934
5935         cpumask_clear(span);
5936         nodes_clear(used_nodes);
5937
5938         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
5939         node_set(node, used_nodes);
5940
5941         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5942                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
5943                 if (next_node < 0)
5944                         break;
5945                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
5946         }
5947 }
5948
5949 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
5950 {
5951         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5952
5953         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
5954
5955         return sched_domains_tmpmask;
5956 }
5957
5958 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
5959 {
5960         return cpu_possible_mask;
5961 }
5962 #endif /* CONFIG_NUMA */
5963
5964 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5965 {
5966         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5967 }
5968
5969 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5970
5971 struct sd_data {
5972         struct sched_domain **__percpu sd;
5973         struct sched_group **__percpu sg;
5974         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5975 };
5976
5977 struct s_data {
5978         struct sched_domain ** __percpu sd;
5979         struct root_domain      *rd;
5980 };
5981
5982 enum s_alloc {
5983         sa_rootdomain,
5984         sa_sd,
5985         sa_sd_storage,
5986         sa_none,
5987 };
5988
5989 struct sched_domain_topology_level;
5990
5991 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5992 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5993
5994 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5995
5996 struct sched_domain_topology_level {
5997         sched_domain_init_f init;
5998         sched_domain_mask_f mask;
5999         int                 flags;
6000         struct sd_data      data;
6001 };
6002
6003 static int
6004 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6005 {
6006         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6007         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6008         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6009         struct sd_data *sdd = sd->private;
6010         struct sched_domain *child;
6011         int i;
6012
6013         cpumask_clear(covered);
6014
6015         for_each_cpu(i, span) {
6016                 struct cpumask *sg_span;
6017
6018                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6019                         continue;
6020
6021                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6022                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6023
6024                 if (!sg)
6025                         goto fail;
6026
6027                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6028
6029                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6030                 if (child->child) {
6031                         child = child->child;
6032                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
6033                 } else
6034                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6035
6036                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6037
6038                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
6039                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
6040
6041                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
6042                         groups = sg;
6043
6044                 if (!first)
6045                         first = sg;
6046                 if (last)
6047                         last->next = sg;
6048                 last = sg;
6049                 last->next = first;
6050         }
6051         sd->groups = groups;
6052
6053         return 0;
6054
6055 fail:
6056         free_sched_groups(first, 0);
6057
6058         return -ENOMEM;
6059 }
6060
6061 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6062 {
6063         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6064         struct sched_domain *child = sd->child;
6065
6066         if (child)
6067                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6068
6069         if (sg) {
6070                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6071                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6072                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6073         }
6074
6075         return cpu;
6076 }
6077
6078 /*
6079  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6080  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6081  * and ->cpu_power to 0.
6082  *
6083  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6084  */
6085 static int
6086 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6087 {
6088         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6089         struct sd_data *sdd = sd->private;
6090         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6091         struct cpumask *covered;
6092         int i;
6093
6094         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6095         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6096
6097         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6098                 return 0;
6099
6100         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6101         covered = sched_domains_tmpmask;
6102
6103         cpumask_clear(covered);
6104
6105         for_each_cpu(i, span) {
6106                 struct sched_group *sg;
6107                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6108                 int j;
6109
6110                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6111                         continue;
6112
6113                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6114                 sg->sgp->power = 0;
6115
6116                 for_each_cpu(j, span) {
6117                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6118                                 continue;
6119
6120                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6121                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6122                 }
6123
6124                 if (!first)
6125                         first = sg;
6126                 if (last)
6127                         last->next = sg;
6128                 last = sg;
6129         }
6130         last->next = first;
6131
6132         return 0;
6133 }
6134
6135 /*
6136  * Initialize sched groups cpu_power.
6137  *
6138  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6139  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6140  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6141  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6142  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6143  * less cpu_power.
6144  */
6145 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6146 {
6147         struct sched_group *sg = sd->groups;
6148
6149         WARN_ON(!sd || !sg);
6150
6151         do {
6152                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6153                 sg = sg->next;
6154         } while (sg != sd->groups);
6155
6156         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6157                 return;
6158
6159         update_group_power(sd, cpu);
6160         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6161 }
6162
6163 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6164 {
6165        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6166 }
6167
6168 /*
6169  * Initializers for schedule domains
6170  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6171  */
6172
6173 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6174 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6175 #else
6176 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6177 #endif
6178
6179 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6180 static noinline struct sched_domain *                                   \
6181 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6182 {                                                                       \
6183         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6184         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6185         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6186         sd->private = &tl->data;                                        \
6187         return sd;                                                      \
6188 }
6189
6190 SD_INIT_FUNC(CPU)
6191 #ifdef CONFIG_NUMA
6192  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6193  SD_INIT_FUNC(NODE)
6194 #endif
6195 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6196  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6197 #endif
6198 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6199  SD_INIT_FUNC(MC)
6200 #endif
6201 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6202  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6203 #endif
6204
6205 static int default_relax_domain_level = -1;
6206 int sched_domain_level_max;
6207
6208 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6209 {
6210         unsigned long val;
6211
6212         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6213         if (val < sched_domain_level_max)
6214                 default_relax_domain_level = val;
6215
6216         return 1;
6217 }
6218 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6219
6220 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6221                                  struct sched_domain_attr *attr)
6222 {
6223         int request;
6224
6225         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6226                 if (default_relax_domain_level < 0)
6227                         return;
6228                 else
6229                         request = default_relax_domain_level;
6230         } else
6231                 request = attr->relax_domain_level;
6232         if (request < sd->level) {
6233                 /* turn off idle balance on this domain */
6234                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6235         } else {
6236                 /* turn on idle balance on this domain */
6237                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6238         }
6239 }
6240
6241 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6242 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6243
6244 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6245                                  const struct cpumask *cpu_map)
6246 {
6247         switch (what) {
6248         case sa_rootdomain:
6249                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6250                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6251         case sa_sd:
6252                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6253         case sa_sd_storage:
6254                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6255         case sa_none:
6256                 break;
6257         }
6258 }
6259
6260 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6261                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6262 {
6263         memset(d, 0, sizeof(*d));
6264
6265         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6266                 return sa_sd_storage;
6267         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6268         if (!d->sd)
6269                 return sa_sd_storage;
6270         d->rd = alloc_rootdomain();
6271         if (!d->rd)
6272                 return sa_sd;
6273         return sa_rootdomain;
6274 }
6275
6276 /*
6277  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6278  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6279  * will not free the data we're using.
6280  */
6281 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6282 {
6283         struct sd_data *sdd = sd->private;
6284
6285         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6286         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6287
6288         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6289                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6290
6291         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6292                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6293 }
6294
6295 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6296 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6297 {
6298         return topology_thread_cpumask(cpu);
6299 }
6300 #endif
6301
6302 /*
6303  * Topology list, bottom-up.
6304  */
6305 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6306 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6307         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6308 #endif
6309 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6310         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6311 #endif
6312 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6313         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6314 #endif
6315         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6316 #ifdef CONFIG_NUMA
6317         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6318         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6319 #endif
6320         { NULL, },
6321 };
6322
6323 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6324
6325 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6326 {
6327         struct sched_domain_topology_level *tl;
6328         int j;
6329
6330         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6331                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6332
6333                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6334                 if (!sdd->sd)
6335                         return -ENOMEM;
6336
6337                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6338                 if (!sdd->sg)
6339                         return -ENOMEM;
6340
6341                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6342                 if (!sdd->sgp)
6343                         return -ENOMEM;
6344
6345                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6346                         struct sched_domain *sd;
6347                         struct sched_group *sg;
6348                         struct sched_group_power *sgp;
6349
6350                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6351                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6352                         if (!sd)
6353                                 return -ENOMEM;
6354
6355                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6356
6357                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6358                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6359                         if (!sg)
6360                                 return -ENOMEM;
6361
6362                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6363
6364                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6365                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6366                         if (!sgp)
6367                                 return -ENOMEM;
6368
6369                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6370                 }
6371         }
6372
6373         return 0;
6374 }
6375
6376 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6377 {
6378         struct sched_domain_topology_level *tl;
6379         int j;
6380
6381         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6382                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6383
6384                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6385                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6386                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6387                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
6388                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6389                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6390                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6391                 }
6392                 free_percpu(sdd->sd);
6393                 free_percpu(sdd->sg);
6394                 free_percpu(sdd->sgp);
6395         }
6396 }
6397
6398 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6399                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6400                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6401                 int cpu)
6402 {
6403         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6404         if (!sd)
6405                 return child;
6406
6407         set_domain_attribute(sd, attr);
6408         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6409         if (child) {
6410                 sd->level = child->level + 1;
6411                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6412                 child->parent = sd;
6413         }
6414         sd->child = child;
6415
6416         return sd;
6417 }
6418
6419 /*
6420  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6421  * to the individual cpus
6422  */
6423 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6424                                struct sched_domain_attr *attr)
6425 {
6426         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6427         struct sched_domain *sd;
6428         struct s_data d;
6429         int i, ret = -ENOMEM;
6430
6431         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6432         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6433                 goto error;
6434
6435         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6436         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6437                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6438
6439                 sd = NULL;
6440                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6441                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6442                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6443                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6444                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6445                                 break;
6446                 }
6447
6448                 while (sd->child)
6449                         sd = sd->child;
6450
6451                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6452         }
6453
6454         /* Build the groups for the domains */
6455         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6456                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6457                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6458                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6459                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6460                                         goto error;
6461                         } else {
6462                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6463                                         goto error;
6464                         }
6465                 }
6466         }
6467
6468         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6469         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6470                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6471                         continue;
6472
6473                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6474                         claim_allocations(i, sd);
6475                         init_sched_groups_power(i, sd);
6476                 }
6477         }
6478
6479         /* Attach the domains */
6480         rcu_read_lock();
6481         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6482                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6483                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6484         }
6485         rcu_read_unlock();
6486
6487         ret = 0;
6488 error:
6489         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6490         return ret;
6491 }
6492
6493 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6494 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6495 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6496                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6497
6498 /*
6499  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6500  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6501  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6502  */
6503 static cpumask_var_t fallback_doms;
6504
6505 /*
6506  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6507  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6508  * or 0 if it stayed the same.
6509  */
6510 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6511 {
6512         return 0;
6513 }
6514
6515 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6516 {
6517         int i;
6518         cpumask_var_t *doms;
6519
6520         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6521         if (!doms)
6522                 return NULL;
6523         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6524                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6525                         free_sched_domains(doms, i);
6526                         return NULL;
6527                 }
6528         }
6529         return doms;
6530 }
6531
6532 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6533 {
6534         unsigned int i;
6535         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6536                 free_cpumask_var(doms[i]);
6537         kfree(doms);
6538 }
6539
6540 /*
6541  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6542  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6543  * exclude other special cases in the future.
6544  */
6545 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6546 {
6547         int err;
6548
6549         arch_update_cpu_topology();
6550         ndoms_cur = 1;
6551         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6552         if (!doms_cur)
6553                 doms_cur = &fallback_doms;
6554         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6555         dattr_cur = NULL;
6556         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6557         register_sched_domain_sysctl();
6558
6559         return err;
6560 }
6561
6562 /*
6563  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6564  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6565  */
6566 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6567 {
6568         int i;
6569
6570         rcu_read_lock();
6571         for_each_cpu(i, cpu_map)
6572                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6573         rcu_read_unlock();
6574 }
6575
6576 /* handle null as "default" */
6577 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6578                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6579 {
6580         struct sched_domain_attr tmp;
6581
6582         /* fast path */
6583         if (!new && !cur)
6584                 return 1;
6585
6586         tmp = SD_ATTR_INIT;
6587         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6588                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6589                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6590 }
6591
6592 /*
6593  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6594  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6595  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6596  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6597  *
6598  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6599  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6600  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6601  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6602  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6603  * it as it is.
6604  *
6605  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6606  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6607  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6608  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6609  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6610  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6611  *
6612  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6613  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6614  * and it will not create the default domain.
6615  *
6616  * Call with hotplug lock held
6617  */
6618 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6619                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6620 {
6621         int i, j, n;
6622         int new_topology;
6623
6624         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6625
6626         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6627         unregister_sched_domain_sysctl();
6628
6629         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6630         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6631
6632         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6633
6634         /* Destroy deleted domains */
6635         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6636                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6637                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6638                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6639                                 goto match1;
6640                 }
6641                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6642                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6643 match1:
6644                 ;
6645         }
6646
6647         if (doms_new == NULL) {
6648                 ndoms_cur = 0;
6649                 doms_new = &fallback_doms;
6650                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6651                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6652         }
6653
6654         /* Build new domains */
6655         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6656                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6657                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6658                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6659                                 goto match2;
6660                 }
6661                 /* no match - add a new doms_new */
6662                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6663 match2:
6664                 ;
6665         }
6666
6667         /* Remember the new sched domains */
6668         if (doms_cur != &fallback_doms)
6669                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6670         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6671         doms_cur = doms_new;
6672         dattr_cur = dattr_new;
6673         ndoms_cur = ndoms_new;
6674
6675         register_sched_domain_sysctl();
6676
6677         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6678 }
6679
6680 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6681 static void reinit_sched_domains(void)
6682 {
6683         get_online_cpus();
6684
6685         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6686         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6687
6688         rebuild_sched_domains();
6689         put_online_cpus();
6690 }
6691
6692 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6693 {
6694         unsigned int level = 0;
6695
6696         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6697                 return -EINVAL;
6698
6699         /*
6700          * level is always be positive so don't check for
6701          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6702          * What happens on 0 or 1 byte write,
6703          * need to check for count as well?
6704          */
6705
6706         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6707                 return -EINVAL;
6708
6709         if (smt)
6710                 sched_smt_power_savings = level;
6711         else
6712                 sched_mc_power_savings = level;
6713
6714         reinit_sched_domains();
6715
6716         return count;
6717 }
6718
6719 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6720 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct device *dev,
6721                                            struct device_attribute *attr,
6722                                            char *buf)
6723 {
6724         return sprintf(buf, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6725 }
6726 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct device *dev,
6727                                             struct device_attribute *attr,
6728                                             const char *buf, size_t count)
6729 {
6730         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6731 }
6732 static DEVICE_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6733                    sched_mc_power_savings_show,
6734                    sched_mc_power_savings_store);
6735 #endif
6736
6737 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6738 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct device *dev,
6739                                             struct device_attribute *attr,
6740                                             char *buf)
6741 {
6742         return sprintf(buf, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6743 }
6744 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct device *dev,
6745                                             struct device_attribute *attr,
6746                                              const char *buf, size_t count)
6747 {
6748         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6749 }
6750 static DEVICE_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6751                    sched_smt_power_savings_show,
6752                    sched_smt_power_savings_store);
6753 #endif
6754
6755 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct device *dev)
6756 {
6757         int err = 0;
6758
6759 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6760         if (smt_capable())
6761                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_smt_power_savings);
6762 #endif
6763 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6764         if (!err && mc_capable())
6765                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_mc_power_savings);
6766 #endif
6767         return err;
6768 }
6769 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6770
6771 /*
6772  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6773  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6774  * around partition_sched_domains().
6775  */
6776 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6777                              void *hcpu)
6778 {
6779         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6780         case CPU_ONLINE:
6781         case CPU_DOWN_FAILED:
6782                 cpuset_update_active_cpus();
6783                 return NOTIFY_OK;
6784         default:
6785                 return NOTIFY_DONE;
6786         }
6787 }
6788
6789 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6790                                void *hcpu)
6791 {
6792         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6793         case CPU_DOWN_PREPARE:
6794                 cpuset_update_active_cpus();
6795                 return NOTIFY_OK;
6796         default:
6797                 return NOTIFY_DONE;
6798         }
6799 }
6800
6801 void __init sched_init_smp(void)
6802 {
6803         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6804
6805         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6806         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6807
6808         get_online_cpus();
6809         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6810         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6811         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6812         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6813                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6814         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6815         put_online_cpus();
6816
6817         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6818         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6819
6820         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6821         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6822
6823         init_hrtick();
6824
6825         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6826         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6827                 BUG();
6828         sched_init_granularity();
6829         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6830
6831         init_sched_rt_class();
6832 }
6833 #else
6834 void __init sched_init_smp(void)
6835 {
6836         sched_init_granularity();
6837 }
6838 #endif /* CONFIG_SMP */
6839
6840 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6841
6842 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6843 {
6844         return in_lock_functions(addr) ||
6845                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6846                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6847 }
6848
6849 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6850 struct task_group root_task_group;
6851 #endif
6852
6853 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6854
6855 void __init sched_init(void)
6856 {
6857         int i, j;
6858         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6859
6860 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6861         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6862 #endif
6863 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6864         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6865 #endif
6866 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6867         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6868 #endif
6869         if (alloc_size) {
6870                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6871
6872 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6873                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6874                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6875
6876                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6877                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6878
6879 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6880 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6881                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6882                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6883
6884                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6885                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6886
6887 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6888 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6889                 for_each_possible_cpu(i) {
6890                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6891                         ptr += cpumask_size();
6892                 }
6893 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6894         }
6895
6896 #ifdef CONFIG_SMP
6897         init_defrootdomain();
6898 #endif
6899
6900         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6901                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6902
6903 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6904         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6905                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6906 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6907
6908 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6909         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6910         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6911         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6912         autogroup_init(&init_task);
6913
6914 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6915
6916 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6917         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6918         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6919         /* Too early, not expected to fail */
6920         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6921 #endif
6922         for_each_possible_cpu(i) {
6923                 struct rq *rq;
6924
6925                 rq = cpu_rq(i);
6926                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6927                 rq->nr_running = 0;
6928                 rq->calc_load_active = 0;
6929                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6930                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6931                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6932 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6933                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6934                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6935                 /*
6936                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6937                  *
6938                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6939                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6940                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6941                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6942                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6943                  * (se->load.weight).
6944                  *
6945                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6946                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6947                  * then A0's share of the cpu resource is:
6948                  *
6949                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6950                  *
6951                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6952                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6953                  */
6954                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6955                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6956 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6957
6958                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6959 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6960                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6961                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6962 #endif
6963
6964                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6965                         rq->cpu_load[j] = 0;
6966
6967                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6968
6969 #ifdef CONFIG_SMP
6970                 rq->sd = NULL;
6971                 rq->rd = NULL;
6972                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6973                 rq->post_schedule = 0;
6974                 rq->active_balance = 0;
6975                 rq->next_balance = jiffies;
6976                 rq->push_cpu = 0;
6977                 rq->cpu = i;
6978                 rq->online = 0;
6979                 rq->idle_stamp = 0;
6980                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6981                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6982 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6983                 rq->nohz_flags = 0;
6984 #endif
6985 #endif
6986                 init_rq_hrtick(rq);
6987                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6988         }
6989
6990         set_load_weight(&init_task);
6991
6992 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6993         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6994 #endif
6995
6996 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6997         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6998 #endif
6999
7000         /*
7001          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7002          */
7003         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7004         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7005
7006         /*
7007          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7008          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7009          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7010          * when this runqueue becomes "idle".
7011          */
7012         init_idle(current, smp_processor_id());
7013
7014         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7015
7016         /*
7017          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7018          */
7019         current->sched_class = &fair_sched_class;
7020
7021 #ifdef CONFIG_SMP
7022         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7023         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7024         if (cpu_isolated_map == NULL)
7025                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7026 #endif
7027         init_sched_fair_class();
7028
7029         scheduler_running = 1;
7030 }
7031
7032 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7033 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7034 {
7035         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7036
7037         return (nested == preempt_offset);
7038 }
7039
7040 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7041 {
7042         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7043
7044         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7045         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7046             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7047                 return;
7048         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7049                 return;
7050         prev_jiffy = jiffies;
7051
7052         printk(KERN_ERR
7053                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7054                         file, line);
7055         printk(KERN_ERR
7056                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7057                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7058                         current->pid, current->comm);
7059
7060         debug_show_held_locks(current);
7061         if (irqs_disabled())
7062                 print_irqtrace_events(current);
7063         dump_stack();
7064 }
7065 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7066 #endif
7067
7068 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7069 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7070 {
7071         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7072         int old_prio = p->prio;
7073         int on_rq;
7074
7075         on_rq = p->on_rq;
7076         if (on_rq)
7077                 dequeue_task(rq, p, 0);
7078         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7079         if (on_rq) {
7080                 enqueue_task(rq, p, 0);
7081                 resched_task(rq->curr);
7082         }
7083
7084         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7085 }
7086
7087 void normalize_rt_tasks(void)
7088 {
7089         struct task_struct *g, *p;
7090         unsigned long flags;
7091         struct rq *rq;
7092
7093         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7094         do_each_thread(g, p) {
7095                 /*
7096                  * Only normalize user tasks:
7097                  */
7098                 if (!p->mm)
7099                         continue;
7100
7101                 p->se.exec_start                = 0;
7102 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7103                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7104                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7105                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7106 #endif
7107
7108                 if (!rt_task(p)) {
7109                         /*
7110                          * Renice negative nice level userspace
7111                          * tasks back to 0:
7112                          */
7113                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7114                                 set_user_nice(p, 0);
7115                         continue;
7116                 }
7117
7118                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7119                 rq = __task_rq_lock(p);
7120
7121                 normalize_task(rq, p);
7122
7123                 __task_rq_unlock(rq);
7124                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7125         } while_each_thread(g, p);
7126
7127         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7128 }
7129
7130 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7131
7132 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7133 /*
7134  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7135  *
7136  * They can only be called when the whole system has been
7137  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7138  * activity can take place. Using them for anything else would
7139  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7140  * under any other configuration.
7141  */
7142
7143 /**
7144  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7145  * @cpu: the processor in question.
7146  *
7147  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7148  */
7149 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7150 {
7151         return cpu_curr(cpu);
7152 }
7153
7154 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7155
7156 #ifdef CONFIG_IA64
7157 /**
7158  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7159  * @cpu: the processor in question.
7160  * @p: the task pointer to set.
7161  *
7162  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7163  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7164  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7165  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7166  * and caller must save the original value of the current task (see
7167  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7168  * re-starting the system.
7169  *
7170  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7171  */
7172 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7173 {
7174         cpu_curr(cpu) = p;
7175 }
7176
7177 #endif
7178
7179 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7180 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7181 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7182
7183 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7184 {
7185         free_fair_sched_group(tg);
7186         free_rt_sched_group(tg);
7187         autogroup_free(tg);
7188         kfree(tg);
7189 }
7190
7191 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7192 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7193 {
7194         struct task_group *tg;
7195         unsigned long flags;
7196
7197         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7198         if (!tg)
7199                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7200
7201         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7202                 goto err;
7203
7204         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7205                 goto err;
7206
7207         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7208         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7209
7210         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7211
7212         tg->parent = parent;
7213         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7214         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7215         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7216
7217         return tg;
7218
7219 err:
7220         free_sched_group(tg);
7221         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7222 }
7223
7224 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7225 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7226 {
7227         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7228         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7229 }
7230
7231 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7232 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7233 {
7234         unsigned long flags;
7235         int i;
7236
7237         /* end participation in shares distribution */
7238         for_each_possible_cpu(i)
7239                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7240
7241         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7242         list_del_rcu(&tg->list);
7243         list_del_rcu(&tg->siblings);
7244         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7245
7246         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7247         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7248 }
7249
7250 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7251  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7252  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7253  *      reflect its new group.
7254  */
7255 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7256 {
7257         int on_rq, running;
7258         unsigned long flags;
7259         struct rq *rq;
7260
7261         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7262
7263         running = task_current(rq, tsk);
7264         on_rq = tsk->on_rq;
7265
7266         if (on_rq)
7267                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7268         if (unlikely(running))
7269                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7270
7271 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7272         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7273                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7274         else
7275 #endif
7276                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7277
7278         if (unlikely(running))
7279                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7280         if (on_rq)
7281                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7282
7283         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7284 }
7285 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7286
7287 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7288 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7289 {
7290         if (runtime == RUNTIME_INF)
7291                 return 1ULL << 20;
7292
7293         return div64_u64(runtime << 20, period);
7294 }
7295 #endif
7296
7297 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7298 /*
7299  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7300  */
7301 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7302
7303 /* Must be called with tasklist_lock held */
7304 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7305 {
7306         struct task_struct *g, *p;
7307
7308         do_each_thread(g, p) {
7309                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7310                         return 1;
7311         } while_each_thread(g, p);
7312
7313         return 0;
7314 }
7315
7316 struct rt_schedulable_data {
7317         struct task_group *tg;
7318         u64 rt_period;
7319         u64 rt_runtime;
7320 };
7321
7322 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7323 {
7324         struct rt_schedulable_data *d = data;
7325         struct task_group *child;
7326         unsigned long total, sum = 0;
7327         u64 period, runtime;
7328
7329         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7330         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7331
7332         if (tg == d->tg) {
7333                 period = d->rt_period;
7334                 runtime = d->rt_runtime;
7335         }
7336
7337         /*
7338          * Cannot have more runtime than the period.
7339          */
7340         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7341                 return -EINVAL;
7342
7343         /*
7344          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7345          */
7346         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7347                 return -EBUSY;
7348
7349         total = to_ratio(period, runtime);
7350
7351         /*
7352          * Nobody can have more than the global setting allows.
7353          */
7354         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7355                 return -EINVAL;
7356
7357         /*
7358          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7359          */
7360         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7361                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7362                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7363
7364                 if (child == d->tg) {
7365                         period = d->rt_period;
7366                         runtime = d->rt_runtime;
7367                 }
7368
7369                 sum += to_ratio(period, runtime);
7370         }
7371
7372         if (sum > total)
7373                 return -EINVAL;
7374
7375         return 0;
7376 }
7377
7378 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7379 {
7380         int ret;
7381
7382         struct rt_schedulable_data data = {
7383                 .tg = tg,
7384                 .rt_period = period,
7385                 .rt_runtime = runtime,
7386         };
7387
7388         rcu_read_lock();
7389         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7390         rcu_read_unlock();
7391
7392         return ret;
7393 }
7394
7395 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7396                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7397 {
7398         int i, err = 0;
7399
7400         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7401         read_lock(&tasklist_lock);
7402         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7403         if (err)
7404                 goto unlock;
7405
7406         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7407         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7408         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7409
7410         for_each_possible_cpu(i) {
7411                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7412
7413                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7414                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7415                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7416         }
7417         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7418 unlock:
7419         read_unlock(&tasklist_lock);
7420         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7421
7422         return err;
7423 }
7424
7425 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7426 {
7427         u64 rt_runtime, rt_period;
7428
7429         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7430         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7431         if (rt_runtime_us < 0)
7432                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7433
7434         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7435 }
7436
7437 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7438 {
7439         u64 rt_runtime_us;
7440
7441         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7442                 return -1;
7443
7444         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7445         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7446         return rt_runtime_us;
7447 }
7448
7449 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7450 {
7451         u64 rt_runtime, rt_period;
7452
7453         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7454         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7455
7456         if (rt_period == 0)
7457                 return -EINVAL;
7458
7459         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7460 }
7461
7462 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7463 {
7464         u64 rt_period_us;
7465
7466         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7467         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7468         return rt_period_us;
7469 }
7470
7471 static int sched_rt_global_constraints(void)
7472 {
7473         u64 runtime, period;
7474         int ret = 0;
7475
7476         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7477                 return -EINVAL;
7478
7479         runtime = global_rt_runtime();
7480         period = global_rt_period();
7481
7482         /*
7483          * Sanity check on the sysctl variables.
7484          */
7485         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7486                 return -EINVAL;
7487
7488         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7489         read_lock(&tasklist_lock);
7490         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7491         read_unlock(&tasklist_lock);
7492         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7493
7494         return ret;
7495 }
7496
7497 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7498 {
7499         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7500         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7501                 return 0;
7502
7503         return 1;
7504 }
7505
7506 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7507 static int sched_rt_global_constraints(void)
7508 {
7509         unsigned long flags;
7510         int i;
7511
7512         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7513                 return -EINVAL;
7514
7515         /*
7516          * There's always some RT tasks in the root group
7517          * -- migration, kstopmachine etc..
7518          */
7519         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7520                 return -EBUSY;
7521
7522         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7523         for_each_possible_cpu(i) {
7524                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7525
7526                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7527                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7528                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7529         }
7530         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7531
7532         return 0;
7533 }
7534 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7535
7536 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7537                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7538                 loff_t *ppos)
7539 {
7540         int ret;
7541         int old_period, old_runtime;
7542         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7543
7544         mutex_lock(&mutex);
7545         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7546         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7547
7548         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7549
7550         if (!ret && write) {
7551                 ret = sched_rt_global_constraints();
7552                 if (ret) {
7553                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7554                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7555                 } else {
7556                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7557                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7558                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7559                 }
7560         }
7561         mutex_unlock(&mutex);
7562
7563         return ret;
7564 }
7565
7566 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7567
7568 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7569 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7570 {
7571         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7572                             struct task_group, css);
7573 }
7574
7575 static struct cgroup_subsys_state *
7576 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7577 {
7578         struct task_group *tg, *parent;
7579
7580         if (!cgrp->parent) {
7581                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7582                 return &root_task_group.css;
7583         }
7584
7585         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7586         tg = sched_create_group(parent);
7587         if (IS_ERR(tg))
7588                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7589
7590         return &tg->css;
7591 }
7592
7593 static void
7594 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7595 {
7596         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7597
7598         sched_destroy_group(tg);
7599 }
7600
7601 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7602                                  struct cgroup_taskset *tset)
7603 {
7604         struct task_struct *task;
7605
7606         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7607 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7608                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7609                         return -EINVAL;
7610 #else
7611                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7612                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7613                         return -EINVAL;
7614 #endif
7615         }
7616         return 0;
7617 }
7618
7619 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7620                               struct cgroup_taskset *tset)
7621 {
7622         struct task_struct *task;
7623
7624         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7625                 sched_move_task(task);
7626 }
7627
7628 static void
7629 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7630                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
7631 {
7632         /*
7633          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7634          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7635          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7636          */
7637         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7638                 return;
7639
7640         sched_move_task(task);
7641 }
7642
7643 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7644 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7645                                 u64 shareval)
7646 {
7647         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7648 }
7649
7650 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7651 {
7652         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7653
7654         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7655 }
7656
7657 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7658 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7659
7660 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7661 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7662
7663 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7664
7665 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7666 {
7667         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7668         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7669
7670         if (tg == &root_task_group)
7671                 return -EINVAL;
7672
7673         /*
7674          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7675          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7676          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7677          */
7678         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7679                 return -EINVAL;
7680
7681         /*
7682          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7683          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7684          * feasibility.
7685          */
7686         if (period > max_cfs_quota_period)
7687                 return -EINVAL;
7688
7689         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7690         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7691         if (ret)
7692                 goto out_unlock;
7693
7694         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7695         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7696         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7697         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7698         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7699         cfs_b->quota = quota;
7700
7701         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7702         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7703         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7704                 /* force a reprogram */
7705                 cfs_b->timer_active = 0;
7706                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7707         }
7708         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7709
7710         for_each_possible_cpu(i) {
7711                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7712                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7713
7714                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7715                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7716                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7717
7718                 if (cfs_rq->throttled)
7719                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7720                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7721         }
7722 out_unlock:
7723         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7724
7725         return ret;
7726 }
7727
7728 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7729 {
7730         u64 quota, period;
7731
7732         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7733         if (cfs_quota_us < 0)
7734                 quota = RUNTIME_INF;
7735         else
7736                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7737
7738         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7739 }
7740
7741 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7742 {
7743         u64 quota_us;
7744
7745         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7746                 return -1;
7747
7748         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7749         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7750
7751         return quota_us;
7752 }
7753
7754 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7755 {
7756         u64 quota, period;
7757
7758         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7759         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7760
7761         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7762 }
7763
7764 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7765 {
7766         u64 cfs_period_us;
7767
7768         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7769         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7770
7771         return cfs_period_us;
7772 }
7773
7774 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7775 {
7776         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7777 }
7778
7779 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7780                                 s64 cfs_quota_us)
7781 {
7782         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7783 }
7784
7785 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7786 {
7787         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7788 }
7789
7790 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7791                                 u64 cfs_period_us)
7792 {
7793         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7794 }
7795
7796 struct cfs_schedulable_data {
7797         struct task_group *tg;
7798         u64 period, quota;
7799 };
7800
7801 /*
7802  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7803  * note: units are usecs
7804  */
7805 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7806                                struct cfs_schedulable_data *d)
7807 {
7808         u64 quota, period;
7809
7810         if (tg == d->tg) {
7811                 period = d->period;
7812                 quota = d->quota;
7813         } else {
7814                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7815                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7816         }
7817
7818         /* note: these should typically be equivalent */
7819         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7820                 return RUNTIME_INF;
7821
7822         return to_ratio(period, quota);
7823 }
7824
7825 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7826 {
7827         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7828         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7829         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7830
7831         if (!tg->parent) {
7832                 quota = RUNTIME_INF;
7833         } else {
7834                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7835
7836                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7837                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7838
7839                 /*
7840                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7841                  * limit is set
7842                  */
7843                 if (quota == RUNTIME_INF)
7844                         quota = parent_quota;
7845                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7846                         return -EINVAL;
7847         }
7848         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7849
7850         return 0;
7851 }
7852
7853 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7854 {
7855         int ret;
7856         struct cfs_schedulable_data data = {
7857                 .tg = tg,
7858                 .period = period,
7859                 .quota = quota,
7860         };
7861
7862         if (quota != RUNTIME_INF) {
7863                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7864                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7865         }
7866
7867         rcu_read_lock();
7868         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7869         rcu_read_unlock();
7870
7871         return ret;
7872 }
7873
7874 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7875                 struct cgroup_map_cb *cb)
7876 {
7877         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7878         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7879
7880         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7881         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7882         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7883
7884         return 0;
7885 }
7886 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7887 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7888
7889 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7890 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7891                                 s64 val)
7892 {
7893         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7894 }
7895
7896 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7897 {
7898         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7899 }
7900
7901 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7902                 u64 rt_period_us)
7903 {
7904         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7905 }
7906
7907 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7908 {
7909         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7910 }
7911 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7912
7913 static struct cftype cpu_files[] = {
7914 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7915         {
7916                 .name = "shares",
7917                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7918                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7919         },
7920 #endif
7921 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7922         {
7923                 .name = "cfs_quota_us",
7924                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7925                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7926         },
7927         {
7928                 .name = "cfs_period_us",
7929                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7930                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7931         },
7932         {
7933                 .name = "stat",
7934                 .read_map = cpu_stats_show,
7935         },
7936 #endif
7937 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7938         {
7939                 .name = "rt_runtime_us",
7940                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7941                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7942         },
7943         {
7944                 .name = "rt_period_us",
7945                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7946                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7947         },
7948 #endif
7949 };
7950
7951 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7952 {
7953         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7954 }
7955
7956 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7957         .name           = "cpu",
7958         .create         = cpu_cgroup_create,
7959         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7960         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7961         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7962         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7963         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7964         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7965         .early_init     = 1,
7966 };
7967
7968 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7969
7970 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7971
7972 /*
7973  * CPU accounting code for task groups.
7974  *
7975  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7976  * (balbir@in.ibm.com).
7977  */
7978
7979 /* create a new cpu accounting group */
7980 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
7981         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7982 {
7983         struct cpuacct *ca;
7984
7985         if (!cgrp->parent)
7986                 return &root_cpuacct.css;
7987
7988         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7989         if (!ca)
7990                 goto out;
7991
7992         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7993         if (!ca->cpuusage)
7994                 goto out_free_ca;
7995
7996         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7997         if (!ca->cpustat)
7998                 goto out_free_cpuusage;
7999
8000         return &ca->css;
8001
8002 out_free_cpuusage:
8003         free_percpu(ca->cpuusage);
8004 out_free_ca:
8005         kfree(ca);
8006 out:
8007         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8008 }
8009
8010 /* destroy an existing cpu accounting group */
8011 static void
8012 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8013 {
8014         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8015
8016         free_percpu(ca->cpustat);
8017         free_percpu(ca->cpuusage);
8018         kfree(ca);
8019 }
8020
8021 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8022 {
8023         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8024         u64 data;
8025
8026 #ifndef CONFIG_64BIT
8027         /*
8028          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8029          */
8030         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8031         data = *cpuusage;
8032         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8033 #else
8034         data = *cpuusage;
8035 #endif
8036
8037         return data;
8038 }
8039
8040 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8041 {
8042         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8043
8044 #ifndef CONFIG_64BIT
8045         /*
8046          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8047          */
8048         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8049         *cpuusage = val;
8050         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8051 #else
8052         *cpuusage = val;
8053 #endif
8054 }
8055
8056 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8057 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8058 {
8059         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8060         u64 totalcpuusage = 0;
8061         int i;
8062
8063         for_each_present_cpu(i)
8064                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8065
8066         return totalcpuusage;
8067 }
8068
8069 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8070                                                                 u64 reset)
8071 {
8072         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8073         int err = 0;
8074         int i;
8075
8076         if (reset) {
8077                 err = -EINVAL;
8078                 goto out;
8079         }
8080
8081         for_each_present_cpu(i)
8082                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8083
8084 out:
8085         return err;
8086 }
8087
8088 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8089                                    struct seq_file *m)
8090 {
8091         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8092         u64 percpu;
8093         int i;
8094
8095         for_each_present_cpu(i) {
8096                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8097                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8098         }
8099         seq_printf(m, "\n");
8100         return 0;
8101 }
8102
8103 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8104         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8105         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8106 };
8107
8108 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8109                               struct cgroup_map_cb *cb)
8110 {
8111         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8112         int cpu;
8113         s64 val = 0;
8114
8115         for_each_online_cpu(cpu) {
8116                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8117                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8118                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8119         }
8120         val = cputime64_to_clock_t(val);
8121         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8122
8123         val = 0;
8124         for_each_online_cpu(cpu) {
8125                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8126                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8127                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8128                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8129         }
8130
8131         val = cputime64_to_clock_t(val);
8132         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8133
8134         return 0;
8135 }
8136
8137 static struct cftype files[] = {
8138         {
8139                 .name = "usage",
8140                 .read_u64 = cpuusage_read,
8141                 .write_u64 = cpuusage_write,
8142         },
8143         {
8144                 .name = "usage_percpu",
8145                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8146         },
8147         {
8148                 .name = "stat",
8149                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8150         },
8151 };
8152
8153 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8154 {
8155         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8156 }
8157
8158 /*
8159  * charge this task's execution time to its accounting group.
8160  *
8161  * called with rq->lock held.
8162  */
8163 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8164 {
8165         struct cpuacct *ca;
8166         int cpu;
8167
8168         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8169                 return;
8170
8171         cpu = task_cpu(tsk);
8172
8173         rcu_read_lock();
8174
8175         ca = task_ca(tsk);
8176
8177         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8178                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8179                 *cpuusage += cputime;
8180         }
8181
8182         rcu_read_unlock();
8183 }
8184
8185 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8186         .name = "cpuacct",
8187         .create = cpuacct_create,
8188         .destroy = cpuacct_destroy,
8189         .populate = cpuacct_populate,
8190         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8191 };
8192 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */