Merge branch 'sched-urgent-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6-block.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 #include <linux/binfmts.h>
75
76 #include <asm/switch_to.h>
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79 #include <asm/mutex.h>
80 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
81 #include <asm/paravirt.h>
82 #endif
83
84 #include "sched.h"
85 #include "../workqueue_sched.h"
86
87 #define CREATE_TRACE_POINTS
88 #include <trace/events/sched.h>
89
90 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
91 {
92         unsigned long delta;
93         ktime_t soft, hard, now;
94
95         for (;;) {
96                 if (hrtimer_active(period_timer))
97                         break;
98
99                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
100                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
101
102                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
103                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
104                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
105                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
106                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
107         }
108 }
109
110 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
111 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
112
113 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
114
115 void update_rq_clock(struct rq *rq)
116 {
117         s64 delta;
118
119         if (rq->skip_clock_update > 0)
120                 return;
121
122         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
123         rq->clock += delta;
124         update_rq_clock_task(rq, delta);
125 }
126
127 /*
128  * Debugging: various feature bits
129  */
130
131 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
132         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
133
134 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
135 #include "features.h"
136         0;
137
138 #undef SCHED_FEAT
139
140 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
141 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
142         #name ,
143
144 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
145 #include "features.h"
146         NULL
147 };
148
149 #undef SCHED_FEAT
150
151 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
152 {
153         int i;
154
155         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
156                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
157                         seq_puts(m, "NO_");
158                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
159         }
160         seq_puts(m, "\n");
161
162         return 0;
163 }
164
165 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
166
167 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
168 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
169
170 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
171         jump_label_key__##enabled ,
172
173 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
174 #include "features.h"
175 };
176
177 #undef SCHED_FEAT
178
179 static void sched_feat_disable(int i)
180 {
181         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
182                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
183 }
184
185 static void sched_feat_enable(int i)
186 {
187         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
188                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
189 }
190 #else
191 static void sched_feat_disable(int i) { };
192 static void sched_feat_enable(int i) { };
193 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
194
195 static ssize_t
196 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
197                 size_t cnt, loff_t *ppos)
198 {
199         char buf[64];
200         char *cmp;
201         int neg = 0;
202         int i;
203
204         if (cnt > 63)
205                 cnt = 63;
206
207         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
208                 return -EFAULT;
209
210         buf[cnt] = 0;
211         cmp = strstrip(buf);
212
213         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
214                 neg = 1;
215                 cmp += 3;
216         }
217
218         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
219                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
220                         if (neg) {
221                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
222                                 sched_feat_disable(i);
223                         } else {
224                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
225                                 sched_feat_enable(i);
226                         }
227                         break;
228                 }
229         }
230
231         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
232                 return -EINVAL;
233
234         *ppos += cnt;
235
236         return cnt;
237 }
238
239 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
240 {
241         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
242 }
243
244 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
245         .open           = sched_feat_open,
246         .write          = sched_feat_write,
247         .read           = seq_read,
248         .llseek         = seq_lseek,
249         .release        = single_release,
250 };
251
252 static __init int sched_init_debug(void)
253 {
254         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
255                         &sched_feat_fops);
256
257         return 0;
258 }
259 late_initcall(sched_init_debug);
260 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
261
262 /*
263  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
264  * Limited because this is done with IRQs disabled.
265  */
266 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
267
268 /*
269  * period over which we average the RT time consumption, measured
270  * in ms.
271  *
272  * default: 1s
273  */
274 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
275
276 /*
277  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
278  * default: 1s
279  */
280 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
281
282 __read_mostly int scheduler_running;
283
284 /*
285  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
286  * default: 0.95s
287  */
288 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
289
290
291
292 /*
293  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
294  */
295 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
296         __acquires(rq->lock)
297 {
298         struct rq *rq;
299
300         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
301
302         for (;;) {
303                 rq = task_rq(p);
304                 raw_spin_lock(&rq->lock);
305                 if (likely(rq == task_rq(p)))
306                         return rq;
307                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
308         }
309 }
310
311 /*
312  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
313  */
314 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
315         __acquires(p->pi_lock)
316         __acquires(rq->lock)
317 {
318         struct rq *rq;
319
320         for (;;) {
321                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
322                 rq = task_rq(p);
323                 raw_spin_lock(&rq->lock);
324                 if (likely(rq == task_rq(p)))
325                         return rq;
326                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
327                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
328         }
329 }
330
331 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
332         __releases(rq->lock)
333 {
334         raw_spin_unlock(&rq->lock);
335 }
336
337 static inline void
338 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
339         __releases(rq->lock)
340         __releases(p->pi_lock)
341 {
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
344 }
345
346 /*
347  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
348  */
349 static struct rq *this_rq_lock(void)
350         __acquires(rq->lock)
351 {
352         struct rq *rq;
353
354         local_irq_disable();
355         rq = this_rq();
356         raw_spin_lock(&rq->lock);
357
358         return rq;
359 }
360
361 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
362 /*
363  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
364  *
365  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
366  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
367  * reschedule event.
368  *
369  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
370  * rq->lock.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398 /*
399  * called from hardirq (IPI) context
400  */
401 static void __hrtick_start(void *arg)
402 {
403         struct rq *rq = arg;
404
405         raw_spin_lock(&rq->lock);
406         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
407         rq->hrtick_csd_pending = 0;
408         raw_spin_unlock(&rq->lock);
409 }
410
411 /*
412  * Called to set the hrtick timer state.
413  *
414  * called with rq->lock held and irqs disabled
415  */
416 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
417 {
418         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
419         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
420
421         hrtimer_set_expires(timer, time);
422
423         if (rq == this_rq()) {
424                 hrtimer_restart(timer);
425         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
426                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
427                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
428         }
429 }
430
431 static int
432 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
433 {
434         int cpu = (int)(long)hcpu;
435
436         switch (action) {
437         case CPU_UP_CANCELED:
438         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
439         case CPU_DOWN_PREPARE:
440         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
441         case CPU_DEAD:
442         case CPU_DEAD_FROZEN:
443                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
444                 return NOTIFY_OK;
445         }
446
447         return NOTIFY_DONE;
448 }
449
450 static __init void init_hrtick(void)
451 {
452         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
453 }
454 #else
455 /*
456  * Called to set the hrtick timer state.
457  *
458  * called with rq->lock held and irqs disabled
459  */
460 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
461 {
462         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
463                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
464 }
465
466 static inline void init_hrtick(void)
467 {
468 }
469 #endif /* CONFIG_SMP */
470
471 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
472 {
473 #ifdef CONFIG_SMP
474         rq->hrtick_csd_pending = 0;
475
476         rq->hrtick_csd.flags = 0;
477         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
478         rq->hrtick_csd.info = rq;
479 #endif
480
481         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
482         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
483 }
484 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
485 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
486 {
487 }
488
489 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
490 {
491 }
492
493 static inline void init_hrtick(void)
494 {
495 }
496 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
497
498 /*
499  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
500  *
501  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
502  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
503  * the target CPU.
504  */
505 #ifdef CONFIG_SMP
506
507 #ifndef tsk_is_polling
508 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
509 #endif
510
511 void resched_task(struct task_struct *p)
512 {
513         int cpu;
514
515         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
516
517         if (test_tsk_need_resched(p))
518                 return;
519
520         set_tsk_need_resched(p);
521
522         cpu = task_cpu(p);
523         if (cpu == smp_processor_id())
524                 return;
525
526         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
527         smp_mb();
528         if (!tsk_is_polling(p))
529                 smp_send_reschedule(cpu);
530 }
531
532 void resched_cpu(int cpu)
533 {
534         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
535         unsigned long flags;
536
537         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
538                 return;
539         resched_task(cpu_curr(cpu));
540         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
541 }
542
543 #ifdef CONFIG_NO_HZ
544 /*
545  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
546  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
547  *
548  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
549  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
550  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
551  */
552 int get_nohz_timer_target(void)
553 {
554         int cpu = smp_processor_id();
555         int i;
556         struct sched_domain *sd;
557
558         rcu_read_lock();
559         for_each_domain(cpu, sd) {
560                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
561                         if (!idle_cpu(i)) {
562                                 cpu = i;
563                                 goto unlock;
564                         }
565                 }
566         }
567 unlock:
568         rcu_read_unlock();
569         return cpu;
570 }
571 /*
572  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
573  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
574  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
575  * idle system the next event might even be infinite time into the
576  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
577  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
578  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
579  * wheel for the next timer event.
580  */
581 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
582 {
583         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
584
585         if (cpu == smp_processor_id())
586                 return;
587
588         /*
589          * This is safe, as this function is called with the timer
590          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
591          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
592          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
593          * timer into account automatically.
594          */
595         if (rq->curr != rq->idle)
596                 return;
597
598         /*
599          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
600          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
601          * idle task through an additional NOOP schedule()
602          */
603         set_tsk_need_resched(rq->idle);
604
605         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
606         smp_mb();
607         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
608                 smp_send_reschedule(cpu);
609 }
610
611 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
612 {
613         int cpu = smp_processor_id();
614         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
615 }
616
617 #else /* CONFIG_NO_HZ */
618
619 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
620 {
621         return false;
622 }
623
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
625
626 void sched_avg_update(struct rq *rq)
627 {
628         s64 period = sched_avg_period();
629
630         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
631                 /*
632                  * Inline assembly required to prevent the compiler
633                  * optimising this loop into a divmod call.
634                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
635                  */
636                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
637                 rq->age_stamp += period;
638                 rq->rt_avg /= 2;
639         }
640 }
641
642 #else /* !CONFIG_SMP */
643 void resched_task(struct task_struct *p)
644 {
645         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
646         set_tsk_need_resched(p);
647 }
648 #endif /* CONFIG_SMP */
649
650 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
651                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
652 /*
653  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
654  * node and @up when leaving it for the final time.
655  *
656  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
657  */
658 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
659                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
660 {
661         struct task_group *parent, *child;
662         int ret;
663
664         parent = from;
665
666 down:
667         ret = (*down)(parent, data);
668         if (ret)
669                 goto out;
670         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
671                 parent = child;
672                 goto down;
673
674 up:
675                 continue;
676         }
677         ret = (*up)(parent, data);
678         if (ret || parent == from)
679                 goto out;
680
681         child = parent;
682         parent = parent->parent;
683         if (parent)
684                 goto up;
685 out:
686         return ret;
687 }
688
689 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
690 {
691         return 0;
692 }
693 #endif
694
695 void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
696
697 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
698 {
699         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
700         struct load_weight *load = &p->se.load;
701
702         /*
703          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
704          */
705         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
706                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
707                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
708                 return;
709         }
710
711         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
712         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
713 }
714
715 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
716 {
717         update_rq_clock(rq);
718         sched_info_queued(p);
719         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
720 }
721
722 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
723 {
724         update_rq_clock(rq);
725         sched_info_dequeued(p);
726         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
727 }
728
729 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
730 {
731         if (task_contributes_to_load(p))
732                 rq->nr_uninterruptible--;
733
734         enqueue_task(rq, p, flags);
735 }
736
737 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
738 {
739         if (task_contributes_to_load(p))
740                 rq->nr_uninterruptible++;
741
742         dequeue_task(rq, p, flags);
743 }
744
745 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
746
747 /*
748  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
749  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
750  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
751  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
752  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
753  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
754  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
755  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
756  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
757  */
758 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
759 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
760
761 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
762 static int sched_clock_irqtime;
763
764 void enable_sched_clock_irqtime(void)
765 {
766         sched_clock_irqtime = 1;
767 }
768
769 void disable_sched_clock_irqtime(void)
770 {
771         sched_clock_irqtime = 0;
772 }
773
774 #ifndef CONFIG_64BIT
775 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
776
777 static inline void irq_time_write_begin(void)
778 {
779         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
780         smp_wmb();
781 }
782
783 static inline void irq_time_write_end(void)
784 {
785         smp_wmb();
786         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
787 }
788
789 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
790 {
791         u64 irq_time;
792         unsigned seq;
793
794         do {
795                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
796                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
797                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
798         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
799
800         return irq_time;
801 }
802 #else /* CONFIG_64BIT */
803 static inline void irq_time_write_begin(void)
804 {
805 }
806
807 static inline void irq_time_write_end(void)
808 {
809 }
810
811 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
812 {
813         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
814 }
815 #endif /* CONFIG_64BIT */
816
817 /*
818  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
819  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
820  */
821 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
822 {
823         unsigned long flags;
824         s64 delta;
825         int cpu;
826
827         if (!sched_clock_irqtime)
828                 return;
829
830         local_irq_save(flags);
831
832         cpu = smp_processor_id();
833         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
834         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
835
836         irq_time_write_begin();
837         /*
838          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
839          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
840          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
841          * that do not consume any time, but still wants to run.
842          */
843         if (hardirq_count())
844                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
845         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
846                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
847
848         irq_time_write_end();
849         local_irq_restore(flags);
850 }
851 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
852
853 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
854
855 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
856 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
857 {
858         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
859                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
860
861         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
862 }
863 #endif
864
865 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
866 {
867 /*
868  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
869  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
870  */
871 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
872         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
873 #endif
874 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
875         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
876
877         /*
878          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
879          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
880          * {soft,}irq region.
881          *
882          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
883          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
884          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
885          * monotonic.
886          *
887          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
888          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
889          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
890          * atomic ops.
891          */
892         if (irq_delta > delta)
893                 irq_delta = delta;
894
895         rq->prev_irq_time += irq_delta;
896         delta -= irq_delta;
897 #endif
898 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
899         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
900                 u64 st;
901
902                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
903                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
904
905                 if (unlikely(steal > delta))
906                         steal = delta;
907
908                 st = steal_ticks(steal);
909                 steal = st * TICK_NSEC;
910
911                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
912
913                 delta -= steal;
914         }
915 #endif
916
917         rq->clock_task += delta;
918
919 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
920         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
921                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
922 #endif
923 }
924
925 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
926 static int irqtime_account_hi_update(void)
927 {
928         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
929         unsigned long flags;
930         u64 latest_ns;
931         int ret = 0;
932
933         local_irq_save(flags);
934         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
935         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
936                 ret = 1;
937         local_irq_restore(flags);
938         return ret;
939 }
940
941 static int irqtime_account_si_update(void)
942 {
943         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
944         unsigned long flags;
945         u64 latest_ns;
946         int ret = 0;
947
948         local_irq_save(flags);
949         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
950         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
951                 ret = 1;
952         local_irq_restore(flags);
953         return ret;
954 }
955
956 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
957
958 #define sched_clock_irqtime     (0)
959
960 #endif
961
962 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
963 {
964         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
965         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
966
967         if (stop) {
968                 /*
969                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
970                  * userspace knows about and won't get confused about.
971                  *
972                  * Also, it will make PI more or less work without too
973                  * much confusion -- but then, stop work should not
974                  * rely on PI working anyway.
975                  */
976                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
977
978                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
979         }
980
981         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
982
983         if (old_stop) {
984                 /*
985                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
986                  * it can die in pieces.
987                  */
988                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
989         }
990 }
991
992 /*
993  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
994  */
995 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
996 {
997         return p->static_prio;
998 }
999
1000 /*
1001  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1002  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1003  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1004  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1005  * estimator recalculates.
1006  */
1007 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1008 {
1009         int prio;
1010
1011         if (task_has_rt_policy(p))
1012                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1013         else
1014                 prio = __normal_prio(p);
1015         return prio;
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1020  * taken into account by the scheduler. This value might
1021  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1022  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1023  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1024  */
1025 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1026 {
1027         p->normal_prio = normal_prio(p);
1028         /*
1029          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1030          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1031          * to the normal priority:
1032          */
1033         if (!rt_prio(p->prio))
1034                 return p->normal_prio;
1035         return p->prio;
1036 }
1037
1038 /**
1039  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1040  * @p: the task in question.
1041  */
1042 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1043 {
1044         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1045 }
1046
1047 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1048                                        const struct sched_class *prev_class,
1049                                        int oldprio)
1050 {
1051         if (prev_class != p->sched_class) {
1052                 if (prev_class->switched_from)
1053                         prev_class->switched_from(rq, p);
1054                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1055         } else if (oldprio != p->prio)
1056                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1057 }
1058
1059 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1060 {
1061         const struct sched_class *class;
1062
1063         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1064                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1065         } else {
1066                 for_each_class(class) {
1067                         if (class == rq->curr->sched_class)
1068                                 break;
1069                         if (class == p->sched_class) {
1070                                 resched_task(rq->curr);
1071                                 break;
1072                         }
1073                 }
1074         }
1075
1076         /*
1077          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1078          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1079          */
1080         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1081                 rq->skip_clock_update = 1;
1082 }
1083
1084 #ifdef CONFIG_SMP
1085 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1086 {
1087 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1088         /*
1089          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1090          * ttwu() will sort out the placement.
1091          */
1092         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1093                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1094
1095 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1096         /*
1097          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1098          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1099          *
1100          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1101          * see set_task_rq().
1102          *
1103          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1104          * task_rq_lock().
1105          */
1106         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1107                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1108 #endif
1109 #endif
1110
1111         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1112
1113         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1114                 p->se.nr_migrations++;
1115                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1116         }
1117
1118         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1119 }
1120
1121 struct migration_arg {
1122         struct task_struct *task;
1123         int dest_cpu;
1124 };
1125
1126 static int migration_cpu_stop(void *data);
1127
1128 /*
1129  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1130  *
1131  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1132  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1133  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1134  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1135  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1136  * @p has remained unscheduled the whole time.
1137  *
1138  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1139  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1140  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1141  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1142  * waiting to become inactive.
1143  */
1144 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1145 {
1146         unsigned long flags;
1147         int running, on_rq;
1148         unsigned long ncsw;
1149         struct rq *rq;
1150
1151         for (;;) {
1152                 /*
1153                  * We do the initial early heuristics without holding
1154                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1155                  * the runqueue lock when things look like they will
1156                  * work out!
1157                  */
1158                 rq = task_rq(p);
1159
1160                 /*
1161                  * If the task is actively running on another CPU
1162                  * still, just relax and busy-wait without holding
1163                  * any locks.
1164                  *
1165                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1166                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1167                  * But we don't care, since "task_running()" will
1168                  * return false if the runqueue has changed and p
1169                  * is actually now running somewhere else!
1170                  */
1171                 while (task_running(rq, p)) {
1172                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1173                                 return 0;
1174                         cpu_relax();
1175                 }
1176
1177                 /*
1178                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1179                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1180                  * just go back and repeat.
1181                  */
1182                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1183                 trace_sched_wait_task(p);
1184                 running = task_running(rq, p);
1185                 on_rq = p->on_rq;
1186                 ncsw = 0;
1187                 if (!match_state || p->state == match_state)
1188                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1189                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1190
1191                 /*
1192                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1193                  */
1194                 if (unlikely(!ncsw))
1195                         break;
1196
1197                 /*
1198                  * Was it really running after all now that we
1199                  * checked with the proper locks actually held?
1200                  *
1201                  * Oops. Go back and try again..
1202                  */
1203                 if (unlikely(running)) {
1204                         cpu_relax();
1205                         continue;
1206                 }
1207
1208                 /*
1209                  * It's not enough that it's not actively running,
1210                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1211                  * preempted!
1212                  *
1213                  * So if it was still runnable (but just not actively
1214                  * running right now), it's preempted, and we should
1215                  * yield - it could be a while.
1216                  */
1217                 if (unlikely(on_rq)) {
1218                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1219
1220                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1221                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1222                         continue;
1223                 }
1224
1225                 /*
1226                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1227                  * runnable, which means that it will never become
1228                  * running in the future either. We're all done!
1229                  */
1230                 break;
1231         }
1232
1233         return ncsw;
1234 }
1235
1236 /***
1237  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1238  * @p: the to-be-kicked thread
1239  *
1240  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1241  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1242  *
1243  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1244  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1245  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1246  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1247  * achieved as well.
1248  */
1249 void kick_process(struct task_struct *p)
1250 {
1251         int cpu;
1252
1253         preempt_disable();
1254         cpu = task_cpu(p);
1255         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1256                 smp_send_reschedule(cpu);
1257         preempt_enable();
1258 }
1259 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1260 #endif /* CONFIG_SMP */
1261
1262 #ifdef CONFIG_SMP
1263 /*
1264  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1265  */
1266 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1267 {
1268         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1269         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1270         int dest_cpu;
1271
1272         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1273         for_each_cpu_mask(dest_cpu, *nodemask) {
1274                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1275                         continue;
1276                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1277                         continue;
1278                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1279                         return dest_cpu;
1280         }
1281
1282         for (;;) {
1283                 /* Any allowed, online CPU? */
1284                 for_each_cpu_mask(dest_cpu, *tsk_cpus_allowed(p)) {
1285                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1286                                 continue;
1287                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1288                                 continue;
1289                         goto out;
1290                 }
1291
1292                 switch (state) {
1293                 case cpuset:
1294                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1295                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1296                         state = possible;
1297                         break;
1298
1299                 case possible:
1300                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1301                         state = fail;
1302                         break;
1303
1304                 case fail:
1305                         BUG();
1306                         break;
1307                 }
1308         }
1309
1310 out:
1311         if (state != cpuset) {
1312                 /*
1313                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1314                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1315                  * leave kernel.
1316                  */
1317                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1318                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1319                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1320                 }
1321         }
1322
1323         return dest_cpu;
1324 }
1325
1326 /*
1327  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1328  */
1329 static inline
1330 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1331 {
1332         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1333
1334         /*
1335          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1336          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1337          * cpu.
1338          *
1339          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1340          *
1341          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1342          *   not worry about this generic constraint ]
1343          */
1344         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1345                      !cpu_online(cpu)))
1346                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1347
1348         return cpu;
1349 }
1350
1351 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1352 {
1353         s64 diff = sample - *avg;
1354         *avg += diff >> 3;
1355 }
1356 #endif
1357
1358 static void
1359 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1360 {
1361 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1362         struct rq *rq = this_rq();
1363
1364 #ifdef CONFIG_SMP
1365         int this_cpu = smp_processor_id();
1366
1367         if (cpu == this_cpu) {
1368                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1369                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1370         } else {
1371                 struct sched_domain *sd;
1372
1373                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1374                 rcu_read_lock();
1375                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1376                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1377                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1378                                 break;
1379                         }
1380                 }
1381                 rcu_read_unlock();
1382         }
1383
1384         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1385                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1386
1387 #endif /* CONFIG_SMP */
1388
1389         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1390         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1391
1392         if (wake_flags & WF_SYNC)
1393                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1394
1395 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1396 }
1397
1398 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1399 {
1400         activate_task(rq, p, en_flags);
1401         p->on_rq = 1;
1402
1403         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1404         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1405                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1406 }
1407
1408 /*
1409  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1410  */
1411 static void
1412 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1413 {
1414         trace_sched_wakeup(p, true);
1415         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1416
1417         p->state = TASK_RUNNING;
1418 #ifdef CONFIG_SMP
1419         if (p->sched_class->task_woken)
1420                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1421
1422         if (rq->idle_stamp) {
1423                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1424                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1425
1426                 if (delta > max)
1427                         rq->avg_idle = max;
1428                 else
1429                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1430                 rq->idle_stamp = 0;
1431         }
1432 #endif
1433 }
1434
1435 static void
1436 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1437 {
1438 #ifdef CONFIG_SMP
1439         if (p->sched_contributes_to_load)
1440                 rq->nr_uninterruptible--;
1441 #endif
1442
1443         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1444         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1445 }
1446
1447 /*
1448  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1449  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1450  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1451  * the task is still ->on_rq.
1452  */
1453 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1454 {
1455         struct rq *rq;
1456         int ret = 0;
1457
1458         rq = __task_rq_lock(p);
1459         if (p->on_rq) {
1460                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1461                 ret = 1;
1462         }
1463         __task_rq_unlock(rq);
1464
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 #ifdef CONFIG_SMP
1469 static void sched_ttwu_pending(void)
1470 {
1471         struct rq *rq = this_rq();
1472         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1473         struct task_struct *p;
1474
1475         raw_spin_lock(&rq->lock);
1476
1477         while (llist) {
1478                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1479                 llist = llist_next(llist);
1480                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1481         }
1482
1483         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1484 }
1485
1486 void scheduler_ipi(void)
1487 {
1488         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1489                 return;
1490
1491         /*
1492          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1493          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1494          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1495          * we do call them.
1496          *
1497          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1498          * properly.
1499          *
1500          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1501          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1502          * somewhat pessimize the simple resched case.
1503          */
1504         irq_enter();
1505         sched_ttwu_pending();
1506
1507         /*
1508          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1509          */
1510         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1511                 this_rq()->idle_balance = 1;
1512                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1513         }
1514         irq_exit();
1515 }
1516
1517 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1518 {
1519         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1520                 smp_send_reschedule(cpu);
1521 }
1522
1523 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1524 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1525 {
1526         struct rq *rq;
1527         int ret = 0;
1528
1529         rq = __task_rq_lock(p);
1530         if (p->on_cpu) {
1531                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1532                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1533                 ret = 1;
1534         }
1535         __task_rq_unlock(rq);
1536
1537         return ret;
1538
1539 }
1540 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1541
1542 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1543 {
1544         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1545 }
1546 #endif /* CONFIG_SMP */
1547
1548 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1549 {
1550         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1551
1552 #if defined(CONFIG_SMP)
1553         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1554                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1555                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1556                 return;
1557         }
1558 #endif
1559
1560         raw_spin_lock(&rq->lock);
1561         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1562         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1563 }
1564
1565 /**
1566  * try_to_wake_up - wake up a thread
1567  * @p: the thread to be awakened
1568  * @state: the mask of task states that can be woken
1569  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1570  *
1571  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1572  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1573  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1574  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1575  * runnable without the overhead of this.
1576  *
1577  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1578  * or @state didn't match @p's state.
1579  */
1580 static int
1581 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1582 {
1583         unsigned long flags;
1584         int cpu, success = 0;
1585
1586         smp_wmb();
1587         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1588         if (!(p->state & state))
1589                 goto out;
1590
1591         success = 1; /* we're going to change ->state */
1592         cpu = task_cpu(p);
1593
1594         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1595                 goto stat;
1596
1597 #ifdef CONFIG_SMP
1598         /*
1599          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1600          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1601          */
1602         while (p->on_cpu) {
1603 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1604                 /*
1605                  * In case the architecture enables interrupts in
1606                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1607                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1608                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1609                  * remote wakeup.
1610                  */
1611                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1612                         goto stat;
1613 #else
1614                 cpu_relax();
1615 #endif
1616         }
1617         /*
1618          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1619          */
1620         smp_rmb();
1621
1622         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1623         p->state = TASK_WAKING;
1624
1625         if (p->sched_class->task_waking)
1626                 p->sched_class->task_waking(p);
1627
1628         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1629         if (task_cpu(p) != cpu) {
1630                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1631                 set_task_cpu(p, cpu);
1632         }
1633 #endif /* CONFIG_SMP */
1634
1635         ttwu_queue(p, cpu);
1636 stat:
1637         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1638 out:
1639         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1640
1641         return success;
1642 }
1643
1644 /**
1645  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1646  * @p: the thread to be awakened
1647  *
1648  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1649  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1650  * the current task.
1651  */
1652 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1653 {
1654         struct rq *rq = task_rq(p);
1655
1656         BUG_ON(rq != this_rq());
1657         BUG_ON(p == current);
1658         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1659
1660         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1661                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1662                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1663                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1664         }
1665
1666         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1667                 goto out;
1668
1669         if (!p->on_rq)
1670                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1671
1672         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1673         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1674 out:
1675         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1676 }
1677
1678 /**
1679  * wake_up_process - Wake up a specific process
1680  * @p: The process to be woken up.
1681  *
1682  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1683  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1684  * running.
1685  *
1686  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1687  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1688  */
1689 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1690 {
1691         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1692 }
1693 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1694
1695 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1696 {
1697         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1698 }
1699
1700 /*
1701  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1702  * p is forked by current.
1703  *
1704  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1705  */
1706 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1707 {
1708         p->on_rq                        = 0;
1709
1710         p->se.on_rq                     = 0;
1711         p->se.exec_start                = 0;
1712         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1713         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1714         p->se.nr_migrations             = 0;
1715         p->se.vruntime                  = 0;
1716         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1717
1718 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1719         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1720 #endif
1721
1722         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1723
1724 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1725         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1726 #endif
1727 }
1728
1729 /*
1730  * fork()/clone()-time setup:
1731  */
1732 void sched_fork(struct task_struct *p)
1733 {
1734         unsigned long flags;
1735         int cpu = get_cpu();
1736
1737         __sched_fork(p);
1738         /*
1739          * We mark the process as running here. This guarantees that
1740          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1741          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1742          */
1743         p->state = TASK_RUNNING;
1744
1745         /*
1746          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1747          */
1748         p->prio = current->normal_prio;
1749
1750         /*
1751          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1752          */
1753         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1754                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1755                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1756                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1757                         p->rt_priority = 0;
1758                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1759                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1760
1761                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1762                 set_load_weight(p);
1763
1764                 /*
1765                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1766                  * fulfilled its duty:
1767                  */
1768                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1769         }
1770
1771         if (!rt_prio(p->prio))
1772                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1773
1774         if (p->sched_class->task_fork)
1775                 p->sched_class->task_fork(p);
1776
1777         /*
1778          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1779          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1780          * is ran before sched_fork().
1781          *
1782          * Silence PROVE_RCU.
1783          */
1784         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1785         set_task_cpu(p, cpu);
1786         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1787
1788 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1789         if (likely(sched_info_on()))
1790                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1791 #endif
1792 #if defined(CONFIG_SMP)
1793         p->on_cpu = 0;
1794 #endif
1795 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1796         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1797         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1798 #endif
1799 #ifdef CONFIG_SMP
1800         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1801 #endif
1802
1803         put_cpu();
1804 }
1805
1806 /*
1807  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1808  *
1809  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1810  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1811  * on the runqueue and wakes it.
1812  */
1813 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1814 {
1815         unsigned long flags;
1816         struct rq *rq;
1817
1818         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1819 #ifdef CONFIG_SMP
1820         /*
1821          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1822          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1823          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1824          */
1825         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1826 #endif
1827
1828         rq = __task_rq_lock(p);
1829         activate_task(rq, p, 0);
1830         p->on_rq = 1;
1831         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1832         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1833 #ifdef CONFIG_SMP
1834         if (p->sched_class->task_woken)
1835                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1836 #endif
1837         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1838 }
1839
1840 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1841
1842 /**
1843  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1844  * @notifier: notifier struct to register
1845  */
1846 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1847 {
1848         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1849 }
1850 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1851
1852 /**
1853  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1854  * @notifier: notifier struct to unregister
1855  *
1856  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1857  */
1858 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1859 {
1860         hlist_del(&notifier->link);
1861 }
1862 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1863
1864 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1865 {
1866         struct preempt_notifier *notifier;
1867         struct hlist_node *node;
1868
1869         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1870                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1871 }
1872
1873 static void
1874 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1875                                  struct task_struct *next)
1876 {
1877         struct preempt_notifier *notifier;
1878         struct hlist_node *node;
1879
1880         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1881                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1882 }
1883
1884 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1885
1886 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1887 {
1888 }
1889
1890 static void
1891 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1892                                  struct task_struct *next)
1893 {
1894 }
1895
1896 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1897
1898 /**
1899  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1900  * @rq: the runqueue preparing to switch
1901  * @prev: the current task that is being switched out
1902  * @next: the task we are going to switch to.
1903  *
1904  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1905  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1906  * switch.
1907  *
1908  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1909  * hooks.
1910  */
1911 static inline void
1912 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1913                     struct task_struct *next)
1914 {
1915         sched_info_switch(prev, next);
1916         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1917         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1918         prepare_lock_switch(rq, next);
1919         prepare_arch_switch(next);
1920         trace_sched_switch(prev, next);
1921 }
1922
1923 /**
1924  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1925  * @rq: runqueue associated with task-switch
1926  * @prev: the thread we just switched away from.
1927  *
1928  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1929  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1930  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1931  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1932  *
1933  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1934  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1935  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1936  * details.)
1937  */
1938 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1939         __releases(rq->lock)
1940 {
1941         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1942         long prev_state;
1943
1944         rq->prev_mm = NULL;
1945
1946         /*
1947          * A task struct has one reference for the use as "current".
1948          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1949          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1950          * the scheduled task must drop that reference.
1951          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1952          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1953          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1954          * be dropped twice.
1955          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1956          */
1957         prev_state = prev->state;
1958         finish_arch_switch(prev);
1959 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1960         local_irq_disable();
1961 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1962         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1963 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1964         local_irq_enable();
1965 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1966         finish_lock_switch(rq, prev);
1967
1968         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1969         if (mm)
1970                 mmdrop(mm);
1971         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1972                 /*
1973                  * Remove function-return probe instances associated with this
1974                  * task and put them back on the free list.
1975                  */
1976                 kprobe_flush_task(prev);
1977                 put_task_struct(prev);
1978         }
1979 }
1980
1981 #ifdef CONFIG_SMP
1982
1983 /* assumes rq->lock is held */
1984 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1985 {
1986         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1987                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1988 }
1989
1990 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1991 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1992 {
1993         if (rq->post_schedule) {
1994                 unsigned long flags;
1995
1996                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1997                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1998                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1999                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2000
2001                 rq->post_schedule = 0;
2002         }
2003 }
2004
2005 #else
2006
2007 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2008 {
2009 }
2010
2011 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2012 {
2013 }
2014
2015 #endif
2016
2017 /**
2018  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2019  * @prev: the thread we just switched away from.
2020  */
2021 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2022         __releases(rq->lock)
2023 {
2024         struct rq *rq = this_rq();
2025
2026         finish_task_switch(rq, prev);
2027
2028         /*
2029          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2030          * task_switch?
2031          */
2032         post_schedule(rq);
2033
2034 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2035         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2036         preempt_enable();
2037 #endif
2038         if (current->set_child_tid)
2039                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2040 }
2041
2042 /*
2043  * context_switch - switch to the new MM and the new
2044  * thread's register state.
2045  */
2046 static inline void
2047 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2048                struct task_struct *next)
2049 {
2050         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2051
2052         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2053
2054         mm = next->mm;
2055         oldmm = prev->active_mm;
2056         /*
2057          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2058          * combine the page table reload and the switch backend into
2059          * one hypercall.
2060          */
2061         arch_start_context_switch(prev);
2062
2063         if (!mm) {
2064                 next->active_mm = oldmm;
2065                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2066                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2067         } else
2068                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2069
2070         if (!prev->mm) {
2071                 prev->active_mm = NULL;
2072                 rq->prev_mm = oldmm;
2073         }
2074         /*
2075          * Since the runqueue lock will be released by the next
2076          * task (which is an invalid locking op but in the case
2077          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2078          * do an early lockdep release here:
2079          */
2080 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2081         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2082 #endif
2083
2084         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2085         switch_to(prev, next, prev);
2086
2087         barrier();
2088         /*
2089          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2090          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2091          * frame will be invalid.
2092          */
2093         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2094 }
2095
2096 /*
2097  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2098  *
2099  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2100  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2101  * number of context switches performed since bootup.
2102  */
2103 unsigned long nr_running(void)
2104 {
2105         unsigned long i, sum = 0;
2106
2107         for_each_online_cpu(i)
2108                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2109
2110         return sum;
2111 }
2112
2113 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2114 {
2115         unsigned long i, sum = 0;
2116
2117         for_each_possible_cpu(i)
2118                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2119
2120         /*
2121          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2122          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2123          */
2124         if (unlikely((long)sum < 0))
2125                 sum = 0;
2126
2127         return sum;
2128 }
2129
2130 unsigned long long nr_context_switches(void)
2131 {
2132         int i;
2133         unsigned long long sum = 0;
2134
2135         for_each_possible_cpu(i)
2136                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2137
2138         return sum;
2139 }
2140
2141 unsigned long nr_iowait(void)
2142 {
2143         unsigned long i, sum = 0;
2144
2145         for_each_possible_cpu(i)
2146                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2147
2148         return sum;
2149 }
2150
2151 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2152 {
2153         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2154         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2155 }
2156
2157 unsigned long this_cpu_load(void)
2158 {
2159         struct rq *this = this_rq();
2160         return this->cpu_load[0];
2161 }
2162
2163
2164 /* Variables and functions for calc_load */
2165 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2166 static unsigned long calc_load_update;
2167 unsigned long avenrun[3];
2168 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2169
2170 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2171 {
2172         long nr_active, delta = 0;
2173
2174         nr_active = this_rq->nr_running;
2175         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2176
2177         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2178                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2179                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2180         }
2181
2182         return delta;
2183 }
2184
2185 static unsigned long
2186 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2187 {
2188         load *= exp;
2189         load += active * (FIXED_1 - exp);
2190         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2191         return load >> FSHIFT;
2192 }
2193
2194 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2195 /*
2196  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2197  *
2198  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2199  */
2200 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2201
2202 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2203 {
2204         long delta;
2205
2206         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2207         if (delta)
2208                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2209 }
2210
2211 static long calc_load_fold_idle(void)
2212 {
2213         long delta = 0;
2214
2215         /*
2216          * Its got a race, we don't care...
2217          */
2218         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2219                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2220
2221         return delta;
2222 }
2223
2224 /**
2225  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2226  *
2227  * @x:         base of the power
2228  * @frac_bits: fractional bits of @x
2229  * @n:         power to raise @x to.
2230  *
2231  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2232  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2233  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2234  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2235  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2236  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2237  * vector.
2238  */
2239 static unsigned long
2240 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2241 {
2242         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2243
2244         if (n) for (;;) {
2245                 if (n & 1) {
2246                         result *= x;
2247                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2248                         result >>= frac_bits;
2249                 }
2250                 n >>= 1;
2251                 if (!n)
2252                         break;
2253                 x *= x;
2254                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2255                 x >>= frac_bits;
2256         }
2257
2258         return result;
2259 }
2260
2261 /*
2262  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2263  *
2264  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2265  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2266  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2267  *
2268  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2269  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2270  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2271  *
2272  *  ...
2273  *
2274  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2275  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2276  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2277  *
2278  * [1] application of the geometric series:
2279  *
2280  *              n         1 - x^(n+1)
2281  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2282  *             i=0          1 - x
2283  */
2284 static unsigned long
2285 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2286             unsigned long active, unsigned int n)
2287 {
2288
2289         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2290 }
2291
2292 /*
2293  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2294  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2295  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2296  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2297  *
2298  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2299  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2300  */
2301 static void calc_global_nohz(void)
2302 {
2303         long delta, active, n;
2304
2305         /*
2306          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
2307          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
2308          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
2309          * due to NO_HZ.
2310          */
2311         delta = calc_load_fold_idle();
2312         if (delta)
2313                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2314
2315         /*
2316          * It could be the one fold was all it took, we done!
2317          */
2318         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2319                 return;
2320
2321         /*
2322          * Catch-up, fold however many we are behind still
2323          */
2324         delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2325         n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2326
2327         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2328         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2329
2330         avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2331         avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2332         avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2333
2334         calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2335 }
2336 #else
2337 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2338 {
2339 }
2340
2341 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2342 {
2343         return 0;
2344 }
2345
2346 static void calc_global_nohz(void)
2347 {
2348 }
2349 #endif
2350
2351 /**
2352  * get_avenrun - get the load average array
2353  * @loads:      pointer to dest load array
2354  * @offset:     offset to add
2355  * @shift:      shift count to shift the result left
2356  *
2357  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2358  */
2359 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2360 {
2361         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2362         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2363         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2364 }
2365
2366 /*
2367  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2368  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2369  */
2370 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2371 {
2372         long active;
2373
2374         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2375                 return;
2376
2377         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2378         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2379
2380         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2381         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2382         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2383
2384         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2385
2386         /*
2387          * Account one period with whatever state we found before
2388          * folding in the nohz state and ageing the entire idle period.
2389          *
2390          * This avoids loosing a sample when we go idle between 
2391          * calc_load_account_active() (10 ticks ago) and now and thus
2392          * under-accounting.
2393          */
2394         calc_global_nohz();
2395 }
2396
2397 /*
2398  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2399  * active count.
2400  */
2401 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2402 {
2403         long delta;
2404
2405         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2406                 return;
2407
2408         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2409         delta += calc_load_fold_idle();
2410         if (delta)
2411                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2412
2413         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2414 }
2415
2416 /*
2417  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2418  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2419  *
2420  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2421  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2422  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2423  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2424  *
2425  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2426  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2427  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2428  *
2429  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2430  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2431  * particular idx is approximated to be zero.
2432  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2433  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2434  * based on 128 point scale.
2435  * Example:
2436  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2437  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2438  *
2439  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2440  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2441  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2442  */
2443 #define DEGRADE_SHIFT           7
2444 static const unsigned char
2445                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2446 static const unsigned char
2447                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2448                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2449                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2450                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2451                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2452                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2453
2454 /*
2455  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2456  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2457  * adding any new load.
2458  */
2459 static unsigned long
2460 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2461 {
2462         int j = 0;
2463
2464         if (!missed_updates)
2465                 return load;
2466
2467         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2468                 return 0;
2469
2470         if (idx == 1)
2471                 return load >> missed_updates;
2472
2473         while (missed_updates) {
2474                 if (missed_updates % 2)
2475                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2476
2477                 missed_updates >>= 1;
2478                 j++;
2479         }
2480         return load;
2481 }
2482
2483 /*
2484  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2485  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2486  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2487  */
2488 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2489 {
2490         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2491         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2492         unsigned long pending_updates;
2493         int i, scale;
2494
2495         this_rq->nr_load_updates++;
2496
2497         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2498         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2499                 return;
2500
2501         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2502         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2503
2504         /* Update our load: */
2505         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2506         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2507                 unsigned long old_load, new_load;
2508
2509                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2510
2511                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2512                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2513                 new_load = this_load;
2514                 /*
2515                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2516                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2517                  * example.
2518                  */
2519                 if (new_load > old_load)
2520                         new_load += scale - 1;
2521
2522                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2523         }
2524
2525         sched_avg_update(this_rq);
2526 }
2527
2528 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2529 {
2530         update_cpu_load(this_rq);
2531
2532         calc_load_account_active(this_rq);
2533 }
2534
2535 #ifdef CONFIG_SMP
2536
2537 /*
2538  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2539  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2540  */
2541 void sched_exec(void)
2542 {
2543         struct task_struct *p = current;
2544         unsigned long flags;
2545         int dest_cpu;
2546
2547         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2548         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2549         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2550                 goto unlock;
2551
2552         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2553                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2554
2555                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2556                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2557                 return;
2558         }
2559 unlock:
2560         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2561 }
2562
2563 #endif
2564
2565 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2566 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2567
2568 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2569 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2570
2571 /*
2572  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2573  * @p in case that task is currently running.
2574  *
2575  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2576  */
2577 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2578 {
2579         u64 ns = 0;
2580
2581         if (task_current(rq, p)) {
2582                 update_rq_clock(rq);
2583                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2584                 if ((s64)ns < 0)
2585                         ns = 0;
2586         }
2587
2588         return ns;
2589 }
2590
2591 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2592 {
2593         unsigned long flags;
2594         struct rq *rq;
2595         u64 ns = 0;
2596
2597         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2598         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2599         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2600
2601         return ns;
2602 }
2603
2604 /*
2605  * Return accounted runtime for the task.
2606  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2607  * pending runtime that have not been accounted yet.
2608  */
2609 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2610 {
2611         unsigned long flags;
2612         struct rq *rq;
2613         u64 ns = 0;
2614
2615         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2616         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2617         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2618
2619         return ns;
2620 }
2621
2622 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2623 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2624 struct cpuacct root_cpuacct;
2625 #endif
2626
2627 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2628                                             u64 tmp)
2629 {
2630 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2631         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2632         struct cpuacct *ca;
2633 #endif
2634         /*
2635          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2636          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2637          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2638          *
2639          */
2640         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2641
2642 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2643         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2644                 return;
2645
2646         rcu_read_lock();
2647         ca = task_ca(p);
2648         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2649                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2650                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2651                 ca = parent_ca(ca);
2652         }
2653         rcu_read_unlock();
2654 #endif
2655 }
2656
2657
2658 /*
2659  * Account user cpu time to a process.
2660  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2661  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2662  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2663  */
2664 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2665                        cputime_t cputime_scaled)
2666 {
2667         int index;
2668
2669         /* Add user time to process. */
2670         p->utime += cputime;
2671         p->utimescaled += cputime_scaled;
2672         account_group_user_time(p, cputime);
2673
2674         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2675
2676         /* Add user time to cpustat. */
2677         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2678
2679         /* Account for user time used */
2680         acct_update_integrals(p);
2681 }
2682
2683 /*
2684  * Account guest cpu time to a process.
2685  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2686  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2687  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2688  */
2689 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2690                                cputime_t cputime_scaled)
2691 {
2692         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2693
2694         /* Add guest time to process. */
2695         p->utime += cputime;
2696         p->utimescaled += cputime_scaled;
2697         account_group_user_time(p, cputime);
2698         p->gtime += cputime;
2699
2700         /* Add guest time to cpustat. */
2701         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2702                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
2703                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
2704         } else {
2705                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
2706                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
2707         }
2708 }
2709
2710 /*
2711  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2712  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2713  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2714  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2715  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2716  */
2717 static inline
2718 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2719                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2720 {
2721         /* Add system time to process. */
2722         p->stime += cputime;
2723         p->stimescaled += cputime_scaled;
2724         account_group_system_time(p, cputime);
2725
2726         /* Add system time to cpustat. */
2727         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2728
2729         /* Account for system time used */
2730         acct_update_integrals(p);
2731 }
2732
2733 /*
2734  * Account system cpu time to a process.
2735  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2736  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2737  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2738  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2739  */
2740 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2741                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2742 {
2743         int index;
2744
2745         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2746                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2747                 return;
2748         }
2749
2750         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2751                 index = CPUTIME_IRQ;
2752         else if (in_serving_softirq())
2753                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2754         else
2755                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2756
2757         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2758 }
2759
2760 /*
2761  * Account for involuntary wait time.
2762  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2763  */
2764 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2765 {
2766         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2767
2768         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
2769 }
2770
2771 /*
2772  * Account for idle time.
2773  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2774  */
2775 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2776 {
2777         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2778         struct rq *rq = this_rq();
2779
2780         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2781                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2782         else
2783                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2784 }
2785
2786 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2787 {
2788 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2789         if (static_key_false(&paravirt_steal_enabled)) {
2790                 u64 steal, st = 0;
2791
2792                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2793                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2794
2795                 st = steal_ticks(steal);
2796                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2797
2798                 account_steal_time(st);
2799                 return st;
2800         }
2801 #endif
2802         return false;
2803 }
2804
2805 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2806
2807 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2808 /*
2809  * Account a tick to a process and cpustat
2810  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2811  * @user_tick: is the tick from userspace
2812  * @rq: the pointer to rq
2813  *
2814  * Tick demultiplexing follows the order
2815  * - pending hardirq update
2816  * - pending softirq update
2817  * - user_time
2818  * - idle_time
2819  * - system time
2820  *   - check for guest_time
2821  *   - else account as system_time
2822  *
2823  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2824  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2825  * opportunity to update it solely in system time.
2826  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2827  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2828  */
2829 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2830                                                 struct rq *rq)
2831 {
2832         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2833         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2834
2835         if (steal_account_process_tick())
2836                 return;
2837
2838         if (irqtime_account_hi_update()) {
2839                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2840         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2841                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2842         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2843                 /*
2844                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2845                  * So, we have to handle it separately here.
2846                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2847                  */
2848                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2849                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2850         } else if (user_tick) {
2851                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2852         } else if (p == rq->idle) {
2853                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2854         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2855                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2856         } else {
2857                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2858                                         CPUTIME_SYSTEM);
2859         }
2860 }
2861
2862 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2863 {
2864         int i;
2865         struct rq *rq = this_rq();
2866
2867         for (i = 0; i < ticks; i++)
2868                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
2869 }
2870 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2871 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
2872 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2873                                                 struct rq *rq) {}
2874 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2875
2876 /*
2877  * Account a single tick of cpu time.
2878  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2879  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
2880  */
2881 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
2882 {
2883         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2884         struct rq *rq = this_rq();
2885
2886         if (sched_clock_irqtime) {
2887                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
2888                 return;
2889         }
2890
2891         if (steal_account_process_tick())
2892                 return;
2893
2894         if (user_tick)
2895                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2896         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
2897                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
2898                                     one_jiffy_scaled);
2899         else
2900                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2901 }
2902
2903 /*
2904  * Account multiple ticks of steal time.
2905  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2906  * @ticks: number of stolen ticks
2907  */
2908 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
2909 {
2910         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2911 }
2912
2913 /*
2914  * Account multiple ticks of idle time.
2915  * @ticks: number of stolen ticks
2916  */
2917 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
2918 {
2919
2920         if (sched_clock_irqtime) {
2921                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
2922                 return;
2923         }
2924
2925         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2926 }
2927
2928 #endif
2929
2930 /*
2931  * Use precise platform statistics if available:
2932  */
2933 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2934 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2935 {
2936         *ut = p->utime;
2937         *st = p->stime;
2938 }
2939
2940 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2941 {
2942         struct task_cputime cputime;
2943
2944         thread_group_cputime(p, &cputime);
2945
2946         *ut = cputime.utime;
2947         *st = cputime.stime;
2948 }
2949 #else
2950
2951 #ifndef nsecs_to_cputime
2952 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
2953 #endif
2954
2955 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2956 {
2957         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
2958
2959         /*
2960          * Use CFS's precise accounting:
2961          */
2962         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
2963
2964         if (total) {
2965                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2966
2967                 temp *= (__force u64) utime;
2968                 do_div(temp, (__force u32) total);
2969                 utime = (__force cputime_t) temp;
2970         } else
2971                 utime = rtime;
2972
2973         /*
2974          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
2975          */
2976         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
2977         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
2978
2979         *ut = p->prev_utime;
2980         *st = p->prev_stime;
2981 }
2982
2983 /*
2984  * Must be called with siglock held.
2985  */
2986 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2987 {
2988         struct signal_struct *sig = p->signal;
2989         struct task_cputime cputime;
2990         cputime_t rtime, utime, total;
2991
2992         thread_group_cputime(p, &cputime);
2993
2994         total = cputime.utime + cputime.stime;
2995         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
2996
2997         if (total) {
2998                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2999
3000                 temp *= (__force u64) cputime.utime;
3001                 do_div(temp, (__force u32) total);
3002                 utime = (__force cputime_t) temp;
3003         } else
3004                 utime = rtime;
3005
3006         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3007         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
3008
3009         *ut = sig->prev_utime;
3010         *st = sig->prev_stime;
3011 }
3012 #endif
3013
3014 /*
3015  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3016  * We call it with interrupts disabled.
3017  */
3018 void scheduler_tick(void)
3019 {
3020         int cpu = smp_processor_id();
3021         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3022         struct task_struct *curr = rq->curr;
3023
3024         sched_clock_tick();
3025
3026         raw_spin_lock(&rq->lock);
3027         update_rq_clock(rq);
3028         update_cpu_load_active(rq);
3029         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3030         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3031
3032         perf_event_task_tick();
3033
3034 #ifdef CONFIG_SMP
3035         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3036         trigger_load_balance(rq, cpu);
3037 #endif
3038 }
3039
3040 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3041 {
3042         if (in_lock_functions(addr)) {
3043                 addr = CALLER_ADDR2;
3044                 if (in_lock_functions(addr))
3045                         addr = CALLER_ADDR3;
3046         }
3047         return addr;
3048 }
3049
3050 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3051                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3052
3053 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3054 {
3055 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3056         /*
3057          * Underflow?
3058          */
3059         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3060                 return;
3061 #endif
3062         preempt_count() += val;
3063 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3064         /*
3065          * Spinlock count overflowing soon?
3066          */
3067         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3068                                 PREEMPT_MASK - 10);
3069 #endif
3070         if (preempt_count() == val)
3071                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3072 }
3073 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3074
3075 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3076 {
3077 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3078         /*
3079          * Underflow?
3080          */
3081         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3082                 return;
3083         /*
3084          * Is the spinlock portion underflowing?
3085          */
3086         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3087                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3088                 return;
3089 #endif
3090
3091         if (preempt_count() == val)
3092                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3093         preempt_count() -= val;
3094 }
3095 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3096
3097 #endif
3098
3099 /*
3100  * Print scheduling while atomic bug:
3101  */
3102 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3103 {
3104         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3105
3106         if (oops_in_progress)
3107                 return;
3108
3109         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3110                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3111
3112         debug_show_held_locks(prev);
3113         print_modules();
3114         if (irqs_disabled())
3115                 print_irqtrace_events(prev);
3116
3117         if (regs)
3118                 show_regs(regs);
3119         else
3120                 dump_stack();
3121 }
3122
3123 /*
3124  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3125  */
3126 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3127 {
3128         /*
3129          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3130          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3131          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3132          */
3133         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3134                 __schedule_bug(prev);
3135         rcu_sleep_check();
3136
3137         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3138
3139         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3140 }
3141
3142 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3143 {
3144         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3145                 update_rq_clock(rq);
3146         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3147 }
3148
3149 /*
3150  * Pick up the highest-prio task:
3151  */
3152 static inline struct task_struct *
3153 pick_next_task(struct rq *rq)
3154 {
3155         const struct sched_class *class;
3156         struct task_struct *p;
3157
3158         /*
3159          * Optimization: we know that if all tasks are in
3160          * the fair class we can call that function directly:
3161          */
3162         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3163                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3164                 if (likely(p))
3165                         return p;
3166         }
3167
3168         for_each_class(class) {
3169                 p = class->pick_next_task(rq);
3170                 if (p)
3171                         return p;
3172         }
3173
3174         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3175 }
3176
3177 /*
3178  * __schedule() is the main scheduler function.
3179  */
3180 static void __sched __schedule(void)
3181 {
3182         struct task_struct *prev, *next;
3183         unsigned long *switch_count;
3184         struct rq *rq;
3185         int cpu;
3186
3187 need_resched:
3188         preempt_disable();
3189         cpu = smp_processor_id();
3190         rq = cpu_rq(cpu);
3191         rcu_note_context_switch(cpu);
3192         prev = rq->curr;
3193
3194         schedule_debug(prev);
3195
3196         if (sched_feat(HRTICK))
3197                 hrtick_clear(rq);
3198
3199         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3200
3201         switch_count = &prev->nivcsw;
3202         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3203                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3204                         prev->state = TASK_RUNNING;
3205                 } else {
3206                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3207                         prev->on_rq = 0;
3208
3209                         /*
3210                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3211                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3212                          * concurrency.
3213                          */
3214                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3215                                 struct task_struct *to_wakeup;
3216
3217                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3218                                 if (to_wakeup)
3219                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3220                         }
3221                 }
3222                 switch_count = &prev->nvcsw;
3223         }
3224
3225         pre_schedule(rq, prev);
3226
3227         if (unlikely(!rq->nr_running))
3228                 idle_balance(cpu, rq);
3229
3230         put_prev_task(rq, prev);
3231         next = pick_next_task(rq);
3232         clear_tsk_need_resched(prev);
3233         rq->skip_clock_update = 0;
3234
3235         if (likely(prev != next)) {
3236                 rq->nr_switches++;
3237                 rq->curr = next;
3238                 ++*switch_count;
3239
3240                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3241                 /*
3242                  * The context switch have flipped the stack from under us
3243                  * and restored the local variables which were saved when
3244                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3245                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3246                  */
3247                 cpu = smp_processor_id();
3248                 rq = cpu_rq(cpu);
3249         } else
3250                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3251
3252         post_schedule(rq);
3253
3254         sched_preempt_enable_no_resched();
3255         if (need_resched())
3256                 goto need_resched;
3257 }
3258
3259 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3260 {
3261         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3262                 return;
3263         /*
3264          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3265          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3266          */
3267         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3268                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3269 }
3270
3271 asmlinkage void __sched schedule(void)
3272 {
3273         struct task_struct *tsk = current;
3274
3275         sched_submit_work(tsk);
3276         __schedule();
3277 }
3278 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3279
3280 /**
3281  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3282  *
3283  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3284  */
3285 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3286 {
3287         sched_preempt_enable_no_resched();
3288         schedule();
3289         preempt_disable();
3290 }
3291
3292 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3293
3294 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3295 {
3296         if (lock->owner != owner)
3297                 return false;
3298
3299         /*
3300          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3301          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3302          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3303          * ensures the memory stays valid.
3304          */
3305         barrier();
3306
3307         return owner->on_cpu;
3308 }
3309
3310 /*
3311  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3312  * access and not reliable.
3313  */
3314 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3315 {
3316         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3317                 return 0;
3318
3319         rcu_read_lock();
3320         while (owner_running(lock, owner)) {
3321                 if (need_resched())
3322                         break;
3323
3324                 arch_mutex_cpu_relax();
3325         }
3326         rcu_read_unlock();
3327
3328         /*
3329          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3330          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3331          * success only when lock->owner is NULL.
3332          */
3333         return lock->owner == NULL;
3334 }
3335 #endif
3336
3337 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3338 /*
3339  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3340  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3341  * occur there and call schedule directly.
3342  */
3343 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3344 {
3345         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3346
3347         /*
3348          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3349          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3350          */
3351         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3352                 return;
3353
3354         do {
3355                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3356                 __schedule();
3357                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3358
3359                 /*
3360                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3361                  * between schedule and now.
3362                  */
3363                 barrier();
3364         } while (need_resched());
3365 }
3366 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3367
3368 /*
3369  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3370  * off of irq context.
3371  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3372  * protect us against recursive calling from irq.
3373  */
3374 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3375 {
3376         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3377
3378         /* Catch callers which need to be fixed */
3379         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3380
3381         do {
3382                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3383                 local_irq_enable();
3384                 __schedule();
3385                 local_irq_disable();
3386                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3387
3388                 /*
3389                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3390                  * between schedule and now.
3391                  */
3392                 barrier();
3393         } while (need_resched());
3394 }
3395
3396 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3397
3398 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3399                           void *key)
3400 {
3401         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3402 }
3403 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3404
3405 /*
3406  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3407  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3408  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3409  *
3410  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3411  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3412  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3413  */
3414 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3415                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3416 {
3417         wait_queue_t *curr, *next;
3418
3419         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3420                 unsigned flags = curr->flags;
3421
3422                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3423                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3424                         break;
3425         }
3426 }
3427
3428 /**
3429  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3430  * @q: the waitqueue
3431  * @mode: which threads
3432  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3433  * @key: is directly passed to the wakeup function
3434  *
3435  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3436  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3437  */
3438 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3439                         int nr_exclusive, void *key)
3440 {
3441         unsigned long flags;
3442
3443         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3444         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3445         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3446 }
3447 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3448
3449 /*
3450  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3451  */
3452 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3453 {
3454         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3455 }
3456 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3457
3458 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3459 {
3460         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3461 }
3462 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3463
3464 /**
3465  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3466  * @q: the waitqueue
3467  * @mode: which threads
3468  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3469  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3470  *
3471  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3472  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3473  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3474  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3475  *
3476  * On UP it can prevent extra preemption.
3477  *
3478  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3479  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3480  */
3481 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3482                         int nr_exclusive, void *key)
3483 {
3484         unsigned long flags;
3485         int wake_flags = WF_SYNC;
3486
3487         if (unlikely(!q))
3488                 return;
3489
3490         if (unlikely(!nr_exclusive))
3491                 wake_flags = 0;
3492
3493         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3494         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3495         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3496 }
3497 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3498
3499 /*
3500  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3501  */
3502 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3503 {
3504         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3505 }
3506 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3507
3508 /**
3509  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3510  * @x:  holds the state of this particular completion
3511  *
3512  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3513  * awakened in the same order in which they were queued.
3514  *
3515  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3516  *
3517  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3518  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3519  */
3520 void complete(struct completion *x)
3521 {
3522         unsigned long flags;
3523
3524         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3525         x->done++;
3526         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3527         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3528 }
3529 EXPORT_SYMBOL(complete);
3530
3531 /**
3532  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3533  * @x:  holds the state of this particular completion
3534  *
3535  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3536  *
3537  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3538  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3539  */
3540 void complete_all(struct completion *x)
3541 {
3542         unsigned long flags;
3543
3544         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3545         x->done += UINT_MAX/2;
3546         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3547         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3548 }
3549 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3550
3551 static inline long __sched
3552 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3553 {
3554         if (!x->done) {
3555                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3556
3557                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3558                 do {
3559                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3560                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3561                                 break;
3562                         }
3563                         __set_current_state(state);
3564                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3565                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3566                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3567                 } while (!x->done && timeout);
3568                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3569                 if (!x->done)
3570                         return timeout;
3571         }
3572         x->done--;
3573         return timeout ?: 1;
3574 }
3575
3576 static long __sched
3577 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3578 {
3579         might_sleep();
3580
3581         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3582         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3583         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3584         return timeout;
3585 }
3586
3587 /**
3588  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3589  * @x:  holds the state of this particular completion
3590  *
3591  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3592  * interruptible and there is no timeout.
3593  *
3594  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3595  * and interrupt capability. Also see complete().
3596  */
3597 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3598 {
3599         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3600 }
3601 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3602
3603 /**
3604  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3605  * @x:  holds the state of this particular completion
3606  * @timeout:  timeout value in jiffies
3607  *
3608  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3609  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3610  * interruptible.
3611  *
3612  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3613  * jiffies left till timeout) if completed.
3614  */
3615 unsigned long __sched
3616 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3617 {
3618         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3619 }
3620 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3621
3622 /**
3623  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3624  * @x:  holds the state of this particular completion
3625  *
3626  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3627  * interruptible.
3628  *
3629  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3630  */
3631 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3632 {
3633         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3634         if (t == -ERESTARTSYS)
3635                 return t;
3636         return 0;
3637 }
3638 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3639
3640 /**
3641  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3642  * @x:  holds the state of this particular completion
3643  * @timeout:  timeout value in jiffies
3644  *
3645  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3646  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3647  *
3648  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3649  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3650  */
3651 long __sched
3652 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3653                                           unsigned long timeout)
3654 {
3655         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3656 }
3657 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3658
3659 /**
3660  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3661  * @x:  holds the state of this particular completion
3662  *
3663  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3664  * interrupted by a kill signal.
3665  *
3666  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3667  */
3668 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3669 {
3670         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3671         if (t == -ERESTARTSYS)
3672                 return t;
3673         return 0;
3674 }
3675 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3676
3677 /**
3678  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3679  * @x:  holds the state of this particular completion
3680  * @timeout:  timeout value in jiffies
3681  *
3682  * This waits for either a completion of a specific task to be
3683  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3684  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3685  *
3686  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3687  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3688  */
3689 long __sched
3690 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3691                                      unsigned long timeout)
3692 {
3693         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3694 }
3695 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3696
3697 /**
3698  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3699  *      @x:     completion structure
3700  *
3701  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3702  *               1 if a decrement succeeded.
3703  *
3704  *      If a completion is being used as a counting completion,
3705  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3706  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3707  *      is protecting is not available.
3708  */
3709 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3710 {
3711         unsigned long flags;
3712         int ret = 1;
3713
3714         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3715         if (!x->done)
3716                 ret = 0;
3717         else
3718                 x->done--;
3719         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3720         return ret;
3721 }
3722 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3723
3724 /**
3725  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3726  *      @x:     completion structure
3727  *
3728  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3729  *               1 if there are no waiters.
3730  *
3731  */
3732 bool completion_done(struct completion *x)
3733 {
3734         unsigned long flags;
3735         int ret = 1;
3736
3737         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3738         if (!x->done)
3739                 ret = 0;
3740         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3741         return ret;
3742 }
3743 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3744
3745 static long __sched
3746 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3747 {
3748         unsigned long flags;
3749         wait_queue_t wait;
3750
3751         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3752
3753         __set_current_state(state);
3754
3755         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3756         __add_wait_queue(q, &wait);
3757         spin_unlock(&q->lock);
3758         timeout = schedule_timeout(timeout);
3759         spin_lock_irq(&q->lock);
3760         __remove_wait_queue(q, &wait);
3761         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3762
3763         return timeout;
3764 }
3765
3766 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3767 {
3768         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3769 }
3770 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3771
3772 long __sched
3773 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3774 {
3775         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3776 }
3777 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3778
3779 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3780 {
3781         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3782 }
3783 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3784
3785 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3786 {
3787         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3788 }
3789 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3790
3791 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3792
3793 /*
3794  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3795  * @p: task
3796  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3797  *
3798  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3799  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3800  *
3801  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3802  */
3803 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3804 {
3805         int oldprio, on_rq, running;
3806         struct rq *rq;
3807         const struct sched_class *prev_class;
3808
3809         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3810
3811         rq = __task_rq_lock(p);
3812
3813         /*
3814          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3815          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3816          *
3817          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3818          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3819          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3820          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3821          * with interrupts disabled and will complete the lock
3822          * protected section without being interrupted. So there is no
3823          * real need to boost.
3824          */
3825         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3826                 WARN_ON(p != rq->curr);
3827                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3828                 goto out_unlock;
3829         }
3830
3831         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3832         oldprio = p->prio;
3833         prev_class = p->sched_class;
3834         on_rq = p->on_rq;
3835         running = task_current(rq, p);
3836         if (on_rq)
3837                 dequeue_task(rq, p, 0);
3838         if (running)
3839                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3840
3841         if (rt_prio(prio))
3842                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3843         else
3844                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3845
3846         p->prio = prio;
3847
3848         if (running)
3849                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3850         if (on_rq)
3851                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3852
3853         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3854 out_unlock:
3855         __task_rq_unlock(rq);
3856 }
3857 #endif
3858 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3859 {
3860         int old_prio, delta, on_rq;
3861         unsigned long flags;
3862         struct rq *rq;
3863
3864         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3865                 return;
3866         /*
3867          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3868          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3869          */
3870         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3871         /*
3872          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3873          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3874          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3875          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3876          */
3877         if (task_has_rt_policy(p)) {
3878                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3879                 goto out_unlock;
3880         }
3881         on_rq = p->on_rq;
3882         if (on_rq)
3883                 dequeue_task(rq, p, 0);
3884
3885         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3886         set_load_weight(p);
3887         old_prio = p->prio;
3888         p->prio = effective_prio(p);
3889         delta = p->prio - old_prio;
3890
3891         if (on_rq) {
3892                 enqueue_task(rq, p, 0);
3893                 /*
3894                  * If the task increased its priority or is running and
3895                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3896                  */
3897                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3898                         resched_task(rq->curr);
3899         }
3900 out_unlock:
3901         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3902 }
3903 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3904
3905 /*
3906  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3907  * @p: task
3908  * @nice: nice value
3909  */
3910 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3911 {
3912         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3913         int nice_rlim = 20 - nice;
3914
3915         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3916                 capable(CAP_SYS_NICE));
3917 }
3918
3919 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3920
3921 /*
3922  * sys_nice - change the priority of the current process.
3923  * @increment: priority increment
3924  *
3925  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3926  * does similar things.
3927  */
3928 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3929 {
3930         long nice, retval;
3931
3932         /*
3933          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3934          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3935          * and we have a single winner.
3936          */
3937         if (increment < -40)
3938                 increment = -40;
3939         if (increment > 40)
3940                 increment = 40;
3941
3942         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3943         if (nice < -20)
3944                 nice = -20;
3945         if (nice > 19)
3946                 nice = 19;
3947
3948         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3949                 return -EPERM;
3950
3951         retval = security_task_setnice(current, nice);
3952         if (retval)
3953                 return retval;
3954
3955         set_user_nice(current, nice);
3956         return 0;
3957 }
3958
3959 #endif
3960
3961 /**
3962  * task_prio - return the priority value of a given task.
3963  * @p: the task in question.
3964  *
3965  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3966  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3967  * around 0, value goes from -16 to +15.
3968  */
3969 int task_prio(const struct task_struct *p)
3970 {
3971         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3972 }
3973
3974 /**
3975  * task_nice - return the nice value of a given task.
3976  * @p: the task in question.
3977  */
3978 int task_nice(const struct task_struct *p)
3979 {
3980         return TASK_NICE(p);
3981 }
3982 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3983
3984 /**
3985  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3986  * @cpu: the processor in question.
3987  */
3988 int idle_cpu(int cpu)
3989 {
3990         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3991
3992         if (rq->curr != rq->idle)
3993                 return 0;
3994
3995         if (rq->nr_running)
3996                 return 0;
3997
3998 #ifdef CONFIG_SMP
3999         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
4000                 return 0;
4001 #endif
4002
4003         return 1;
4004 }
4005
4006 /**
4007  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4008  * @cpu: the processor in question.
4009  */
4010 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4011 {
4012         return cpu_rq(cpu)->idle;
4013 }
4014
4015 /**
4016  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4017  * @pid: the pid in question.
4018  */
4019 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4020 {
4021         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4022 }
4023
4024 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4025 static void
4026 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4027 {
4028         p->policy = policy;
4029         p->rt_priority = prio;
4030         p->normal_prio = normal_prio(p);
4031         /* we are holding p->pi_lock already */
4032         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4033         if (rt_prio(p->prio))
4034                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4035         else
4036                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4037         set_load_weight(p);
4038 }
4039
4040 /*
4041  * check the target process has a UID that matches the current process's
4042  */
4043 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4044 {
4045         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4046         bool match;
4047
4048         rcu_read_lock();
4049         pcred = __task_cred(p);
4050         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4051                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4052                          cred->euid == pcred->uid);
4053         else
4054                 match = false;
4055         rcu_read_unlock();
4056         return match;
4057 }
4058
4059 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4060                                 const struct sched_param *param, bool user)
4061 {
4062         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4063         unsigned long flags;
4064         const struct sched_class *prev_class;
4065         struct rq *rq;
4066         int reset_on_fork;
4067
4068         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4069         BUG_ON(in_interrupt());
4070 recheck:
4071         /* double check policy once rq lock held */
4072         if (policy < 0) {
4073                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4074                 policy = oldpolicy = p->policy;
4075         } else {
4076                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4077                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4078
4079                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4080                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4081                                 policy != SCHED_IDLE)
4082                         return -EINVAL;
4083         }
4084
4085         /*
4086          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4087          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4088          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4089          */
4090         if (param->sched_priority < 0 ||
4091             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4092             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4093                 return -EINVAL;
4094         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4095                 return -EINVAL;
4096
4097         /*
4098          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4099          */
4100         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4101                 if (rt_policy(policy)) {
4102                         unsigned long rlim_rtprio =
4103                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4104
4105                         /* can't set/change the rt policy */
4106                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4107                                 return -EPERM;
4108
4109                         /* can't increase priority */
4110                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4111                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4112                                 return -EPERM;
4113                 }
4114
4115                 /*
4116                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4117                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4118                  */
4119                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4120                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4121                                 return -EPERM;
4122                 }
4123
4124                 /* can't change other user's priorities */
4125                 if (!check_same_owner(p))
4126                         return -EPERM;
4127
4128                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4129                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4130                         return -EPERM;
4131         }
4132
4133         if (user) {
4134                 retval = security_task_setscheduler(p);
4135                 if (retval)
4136                         return retval;
4137         }
4138
4139         /*
4140          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4141          * changing the priority of the task:
4142          *
4143          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4144          * runqueue lock must be held.
4145          */
4146         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4147
4148         /*
4149          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4150          */
4151         if (p == rq->stop) {
4152                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4153                 return -EINVAL;
4154         }
4155
4156         /*
4157          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4158          */
4159         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4160                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4161
4162                 __task_rq_unlock(rq);
4163                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4164                 return 0;
4165         }
4166
4167 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4168         if (user) {
4169                 /*
4170                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4171                  * assigned.
4172                  */
4173                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4174                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4175                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4176                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4177                         return -EPERM;
4178                 }
4179         }
4180 #endif
4181
4182         /* recheck policy now with rq lock held */
4183         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4184                 policy = oldpolicy = -1;
4185                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4186                 goto recheck;
4187         }
4188         on_rq = p->on_rq;
4189         running = task_current(rq, p);
4190         if (on_rq)
4191                 dequeue_task(rq, p, 0);
4192         if (running)
4193                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4194
4195         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4196
4197         oldprio = p->prio;
4198         prev_class = p->sched_class;
4199         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4200
4201         if (running)
4202                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4203         if (on_rq)
4204                 enqueue_task(rq, p, 0);
4205
4206         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4207         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4208
4209         rt_mutex_adjust_pi(p);
4210
4211         return 0;
4212 }
4213
4214 /**
4215  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4216  * @p: the task in question.
4217  * @policy: new policy.
4218  * @param: structure containing the new RT priority.
4219  *
4220  * NOTE that the task may be already dead.
4221  */
4222 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4223                        const struct sched_param *param)
4224 {
4225         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4226 }
4227 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4228
4229 /**
4230  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4231  * @p: the task in question.
4232  * @policy: new policy.
4233  * @param: structure containing the new RT priority.
4234  *
4235  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4236  * current context has permission.  For example, this is needed in
4237  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4238  * but our caller might not have that capability.
4239  */
4240 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4241                                const struct sched_param *param)
4242 {
4243         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4244 }
4245
4246 static int
4247 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4248 {
4249         struct sched_param lparam;
4250         struct task_struct *p;
4251         int retval;
4252
4253         if (!param || pid < 0)
4254                 return -EINVAL;
4255         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4256                 return -EFAULT;
4257
4258         rcu_read_lock();
4259         retval = -ESRCH;
4260         p = find_process_by_pid(pid);
4261         if (p != NULL)
4262                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4263         rcu_read_unlock();
4264
4265         return retval;
4266 }
4267
4268 /**
4269  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4270  * @pid: the pid in question.
4271  * @policy: new policy.
4272  * @param: structure containing the new RT priority.
4273  */
4274 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4275                 struct sched_param __user *, param)
4276 {
4277         /* negative values for policy are not valid */
4278         if (policy < 0)
4279                 return -EINVAL;
4280
4281         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4282 }
4283
4284 /**
4285  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4286  * @pid: the pid in question.
4287  * @param: structure containing the new RT priority.
4288  */
4289 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4290 {
4291         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4292 }
4293
4294 /**
4295  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4296  * @pid: the pid in question.
4297  */
4298 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4299 {
4300         struct task_struct *p;
4301         int retval;
4302
4303         if (pid < 0)
4304                 return -EINVAL;
4305
4306         retval = -ESRCH;
4307         rcu_read_lock();
4308         p = find_process_by_pid(pid);
4309         if (p) {
4310                 retval = security_task_getscheduler(p);
4311                 if (!retval)
4312                         retval = p->policy
4313                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4314         }
4315         rcu_read_unlock();
4316         return retval;
4317 }
4318
4319 /**
4320  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4321  * @pid: the pid in question.
4322  * @param: structure containing the RT priority.
4323  */
4324 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4325 {
4326         struct sched_param lp;
4327         struct task_struct *p;
4328         int retval;
4329
4330         if (!param || pid < 0)
4331                 return -EINVAL;
4332
4333         rcu_read_lock();
4334         p = find_process_by_pid(pid);
4335         retval = -ESRCH;
4336         if (!p)
4337                 goto out_unlock;
4338
4339         retval = security_task_getscheduler(p);
4340         if (retval)
4341                 goto out_unlock;
4342
4343         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4344         rcu_read_unlock();
4345
4346         /*
4347          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4348          */
4349         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4350
4351         return retval;
4352
4353 out_unlock:
4354         rcu_read_unlock();
4355         return retval;
4356 }
4357
4358 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4359 {
4360         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4361         struct task_struct *p;
4362         int retval;
4363
4364         get_online_cpus();
4365         rcu_read_lock();
4366
4367         p = find_process_by_pid(pid);
4368         if (!p) {
4369                 rcu_read_unlock();
4370                 put_online_cpus();
4371                 return -ESRCH;
4372         }
4373
4374         /* Prevent p going away */
4375         get_task_struct(p);
4376         rcu_read_unlock();
4377
4378         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4379                 retval = -ENOMEM;
4380                 goto out_put_task;
4381         }
4382         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4383                 retval = -ENOMEM;
4384                 goto out_free_cpus_allowed;
4385         }
4386         retval = -EPERM;
4387         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4388                 goto out_unlock;
4389
4390         retval = security_task_setscheduler(p);
4391         if (retval)
4392                 goto out_unlock;
4393
4394         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4395         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4396 again:
4397         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4398
4399         if (!retval) {
4400                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4401                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4402                         /*
4403                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4404                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4405                          * cpuset's cpus_allowed
4406                          */
4407                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4408                         goto again;
4409                 }
4410         }
4411 out_unlock:
4412         free_cpumask_var(new_mask);
4413 out_free_cpus_allowed:
4414         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4415 out_put_task:
4416         put_task_struct(p);
4417         put_online_cpus();
4418         return retval;
4419 }
4420
4421 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4422                              struct cpumask *new_mask)
4423 {
4424         if (len < cpumask_size())
4425                 cpumask_clear(new_mask);
4426         else if (len > cpumask_size())
4427                 len = cpumask_size();
4428
4429         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4430 }
4431
4432 /**
4433  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4434  * @pid: pid of the process
4435  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4436  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4437  */
4438 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4439                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4440 {
4441         cpumask_var_t new_mask;
4442         int retval;
4443
4444         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4445                 return -ENOMEM;
4446
4447         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4448         if (retval == 0)
4449                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4450         free_cpumask_var(new_mask);
4451         return retval;
4452 }
4453
4454 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4455 {
4456         struct task_struct *p;
4457         unsigned long flags;
4458         int retval;
4459
4460         get_online_cpus();
4461         rcu_read_lock();
4462
4463         retval = -ESRCH;
4464         p = find_process_by_pid(pid);
4465         if (!p)
4466                 goto out_unlock;
4467
4468         retval = security_task_getscheduler(p);
4469         if (retval)
4470                 goto out_unlock;
4471
4472         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4473         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4474         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4475
4476 out_unlock:
4477         rcu_read_unlock();
4478         put_online_cpus();
4479
4480         return retval;
4481 }
4482
4483 /**
4484  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4485  * @pid: pid of the process
4486  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4487  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4488  */
4489 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4490                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4491 {
4492         int ret;
4493         cpumask_var_t mask;
4494
4495         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4496                 return -EINVAL;
4497         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4498                 return -EINVAL;
4499
4500         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4501                 return -ENOMEM;
4502
4503         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4504         if (ret == 0) {
4505                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4506
4507                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4508                         ret = -EFAULT;
4509                 else
4510                         ret = retlen;
4511         }
4512         free_cpumask_var(mask);
4513
4514         return ret;
4515 }
4516
4517 /**
4518  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4519  *
4520  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4521  * other threads running on this CPU then this function will return.
4522  */
4523 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4524 {
4525         struct rq *rq = this_rq_lock();
4526
4527         schedstat_inc(rq, yld_count);
4528         current->sched_class->yield_task(rq);
4529
4530         /*
4531          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4532          * no need to preempt or enable interrupts:
4533          */
4534         __release(rq->lock);
4535         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4536         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4537         sched_preempt_enable_no_resched();
4538
4539         schedule();
4540
4541         return 0;
4542 }
4543
4544 static inline int should_resched(void)
4545 {
4546         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4547 }
4548
4549 static void __cond_resched(void)
4550 {
4551         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4552         __schedule();
4553         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4554 }
4555
4556 int __sched _cond_resched(void)
4557 {
4558         if (should_resched()) {
4559                 __cond_resched();
4560                 return 1;
4561         }
4562         return 0;
4563 }
4564 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4565
4566 /*
4567  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4568  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4569  *
4570  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4571  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4572  * spin_unlock(), once by hand).
4573  */
4574 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4575 {
4576         int resched = should_resched();
4577         int ret = 0;
4578
4579         lockdep_assert_held(lock);
4580
4581         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4582                 spin_unlock(lock);
4583                 if (resched)
4584                         __cond_resched();
4585                 else
4586                         cpu_relax();
4587                 ret = 1;
4588                 spin_lock(lock);
4589         }
4590         return ret;
4591 }
4592 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4593
4594 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4595 {
4596         BUG_ON(!in_softirq());
4597
4598         if (should_resched()) {
4599                 local_bh_enable();
4600                 __cond_resched();
4601                 local_bh_disable();
4602                 return 1;
4603         }
4604         return 0;
4605 }
4606 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4607
4608 /**
4609  * yield - yield the current processor to other threads.
4610  *
4611  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4612  *
4613  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4614  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4615  * it, its already broken.
4616  *
4617  * Typical broken usage is:
4618  *
4619  * while (!event)
4620  *      yield();
4621  *
4622  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4623  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4624  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4625  *
4626  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4627  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4628  * If you still want to use yield(), do not!
4629  */
4630 void __sched yield(void)
4631 {
4632         set_current_state(TASK_RUNNING);
4633         sys_sched_yield();
4634 }
4635 EXPORT_SYMBOL(yield);
4636
4637 /**
4638  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4639  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4640  * processor it's on.
4641  * @p: target task
4642  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4643  *
4644  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4645  * can't go away on us before we can do any checks.
4646  *
4647  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4648  */
4649 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4650 {
4651         struct task_struct *curr = current;
4652         struct rq *rq, *p_rq;
4653         unsigned long flags;
4654         bool yielded = 0;
4655
4656         local_irq_save(flags);
4657         rq = this_rq();
4658
4659 again:
4660         p_rq = task_rq(p);
4661         double_rq_lock(rq, p_rq);
4662         while (task_rq(p) != p_rq) {
4663                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4664                 goto again;
4665         }
4666
4667         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4668                 goto out;
4669
4670         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4671                 goto out;
4672
4673         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4674                 goto out;
4675
4676         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4677         if (yielded) {
4678                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4679                 /*
4680                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4681                  * fairness.
4682                  */
4683                 if (preempt && rq != p_rq)
4684                         resched_task(p_rq->curr);
4685         } else {
4686                 /*
4687                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4688                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4689                  * the next update.
4690                  */
4691                 rq->skip_clock_update = 0;
4692         }
4693
4694 out:
4695         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4696         local_irq_restore(flags);
4697
4698         if (yielded)
4699                 schedule();
4700
4701         return yielded;
4702 }
4703 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4704
4705 /*
4706  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4707  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4708  */
4709 void __sched io_schedule(void)
4710 {
4711         struct rq *rq = raw_rq();
4712
4713         delayacct_blkio_start();
4714         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4715         blk_flush_plug(current);
4716         current->in_iowait = 1;
4717         schedule();
4718         current->in_iowait = 0;
4719         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4720         delayacct_blkio_end();
4721 }
4722 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4723
4724 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4725 {
4726         struct rq *rq = raw_rq();
4727         long ret;
4728
4729         delayacct_blkio_start();
4730         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4731         blk_flush_plug(current);
4732         current->in_iowait = 1;
4733         ret = schedule_timeout(timeout);
4734         current->in_iowait = 0;
4735         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4736         delayacct_blkio_end();
4737         return ret;
4738 }
4739
4740 /**
4741  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4742  * @policy: scheduling class.
4743  *
4744  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4745  * by a given scheduling class.
4746  */
4747 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4748 {
4749         int ret = -EINVAL;
4750
4751         switch (policy) {
4752         case SCHED_FIFO:
4753         case SCHED_RR:
4754                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4755                 break;
4756         case SCHED_NORMAL:
4757         case SCHED_BATCH:
4758         case SCHED_IDLE:
4759                 ret = 0;
4760                 break;
4761         }
4762         return ret;
4763 }
4764
4765 /**
4766  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4767  * @policy: scheduling class.
4768  *
4769  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4770  * by a given scheduling class.
4771  */
4772 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4773 {
4774         int ret = -EINVAL;
4775
4776         switch (policy) {
4777         case SCHED_FIFO:
4778         case SCHED_RR:
4779                 ret = 1;
4780                 break;
4781         case SCHED_NORMAL:
4782         case SCHED_BATCH:
4783         case SCHED_IDLE:
4784                 ret = 0;
4785         }
4786         return ret;
4787 }
4788
4789 /**
4790  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4791  * @pid: pid of the process.
4792  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4793  *
4794  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4795  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4796  */
4797 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4798                 struct timespec __user *, interval)
4799 {
4800         struct task_struct *p;
4801         unsigned int time_slice;
4802         unsigned long flags;
4803         struct rq *rq;
4804         int retval;
4805         struct timespec t;
4806
4807         if (pid < 0)
4808                 return -EINVAL;
4809
4810         retval = -ESRCH;
4811         rcu_read_lock();
4812         p = find_process_by_pid(pid);
4813         if (!p)
4814                 goto out_unlock;
4815
4816         retval = security_task_getscheduler(p);
4817         if (retval)
4818                 goto out_unlock;
4819
4820         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4821         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4822         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4823
4824         rcu_read_unlock();
4825         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4826         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4827         return retval;
4828
4829 out_unlock:
4830         rcu_read_unlock();
4831         return retval;
4832 }
4833
4834 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4835
4836 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4837 {
4838         unsigned long free = 0;
4839         unsigned state;
4840
4841         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4842         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4843                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4844 #if BITS_PER_LONG == 32
4845         if (state == TASK_RUNNING)
4846                 printk(KERN_CONT " running  ");
4847         else
4848                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4849 #else
4850         if (state == TASK_RUNNING)
4851                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4852         else
4853                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4854 #endif
4855 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4856         free = stack_not_used(p);
4857 #endif
4858         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4859                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4860                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4861
4862         show_stack(p, NULL);
4863 }
4864
4865 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4866 {
4867         struct task_struct *g, *p;
4868
4869 #if BITS_PER_LONG == 32
4870         printk(KERN_INFO
4871                 "  task                PC stack   pid father\n");
4872 #else
4873         printk(KERN_INFO
4874                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4875 #endif
4876         rcu_read_lock();
4877         do_each_thread(g, p) {
4878                 /*
4879                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4880                  * console might take a lot of time:
4881                  */
4882                 touch_nmi_watchdog();
4883                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4884                         sched_show_task(p);
4885         } while_each_thread(g, p);
4886
4887         touch_all_softlockup_watchdogs();
4888
4889 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4890         sysrq_sched_debug_show();
4891 #endif
4892         rcu_read_unlock();
4893         /*
4894          * Only show locks if all tasks are dumped:
4895          */
4896         if (!state_filter)
4897                 debug_show_all_locks();
4898 }
4899
4900 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4901 {
4902         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4903 }
4904
4905 /**
4906  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4907  * @idle: task in question
4908  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4909  *
4910  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4911  * flag, to make booting more robust.
4912  */
4913 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4914 {
4915         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4916         unsigned long flags;
4917
4918         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4919
4920         __sched_fork(idle);
4921         idle->state = TASK_RUNNING;
4922         idle->se.exec_start = sched_clock();
4923
4924         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4925         /*
4926          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4927          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4928          * lockdep check in task_group() will fail.
4929          *
4930          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4931          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4932          *
4933          * Silence PROVE_RCU
4934          */
4935         rcu_read_lock();
4936         __set_task_cpu(idle, cpu);
4937         rcu_read_unlock();
4938
4939         rq->curr = rq->idle = idle;
4940 #if defined(CONFIG_SMP)
4941         idle->on_cpu = 1;
4942 #endif
4943         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4944
4945         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4946         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4947
4948         /*
4949          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4950          */
4951         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4952         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4953 #if defined(CONFIG_SMP)
4954         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4955 #endif
4956 }
4957
4958 #ifdef CONFIG_SMP
4959 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4960 {
4961         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4962                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4963
4964         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4965         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4966 }
4967
4968 /*
4969  * This is how migration works:
4970  *
4971  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4972  *    stop_one_cpu().
4973  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4974  *    off the CPU)
4975  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4976  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4977  *    it and puts it into the right queue.
4978  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4979  *    is done.
4980  */
4981
4982 /*
4983  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4984  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4985  * is removed from the allowed bitmask.
4986  *
4987  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4988  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4989  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4990  */
4991 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4992 {
4993         unsigned long flags;
4994         struct rq *rq;
4995         unsigned int dest_cpu;
4996         int ret = 0;
4997
4998         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4999
5000         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
5001                 goto out;
5002
5003         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5004                 ret = -EINVAL;
5005                 goto out;
5006         }
5007
5008         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
5009                 ret = -EINVAL;
5010                 goto out;
5011         }
5012
5013         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
5014
5015         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5016         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5017                 goto out;
5018
5019         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5020         if (p->on_rq) {
5021                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5022                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5023                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5024                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5025                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5026                 return 0;
5027         }
5028 out:
5029         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5030
5031         return ret;
5032 }
5033 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5034
5035 /*
5036  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5037  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5038  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5039  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5040  *
5041  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5042  * as the task is no longer on this CPU.
5043  *
5044  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5045  */
5046 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5047 {
5048         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5049         int ret = 0;
5050
5051         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5052                 return ret;
5053
5054         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5055         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5056
5057         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
5058         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5059         /* Already moved. */
5060         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5061                 goto done;
5062         /* Affinity changed (again). */
5063         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5064                 goto fail;
5065
5066         /*
5067          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5068          * placed properly.
5069          */
5070         if (p->on_rq) {
5071                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
5072                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5073                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
5074                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5075         }
5076 done:
5077         ret = 1;
5078 fail:
5079         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5080         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5081         return ret;
5082 }
5083
5084 /*
5085  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5086  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5087  * 'pushing' onto another runqueue.
5088  */
5089 static int migration_cpu_stop(void *data)
5090 {
5091         struct migration_arg *arg = data;
5092
5093         /*
5094          * The original target cpu might have gone down and we might
5095          * be on another cpu but it doesn't matter.
5096          */
5097         local_irq_disable();
5098         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5099         local_irq_enable();
5100         return 0;
5101 }
5102
5103 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5104
5105 /*
5106  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5107  * offline.
5108  */
5109 void idle_task_exit(void)
5110 {
5111         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5112
5113         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5114
5115         if (mm != &init_mm)
5116                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5117         mmdrop(mm);
5118 }
5119
5120 /*
5121  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5122  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5123  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5124  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5125  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5126  */
5127 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5128 {
5129         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5130
5131         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5132         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5133 }
5134
5135 /*
5136  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5137  */
5138 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5139 {
5140         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5141         rq->calc_load_active = 0;
5142 }
5143
5144 /*
5145  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5146  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5147  *
5148  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5149  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5150  * because of lock validation efforts.
5151  */
5152 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5153 {
5154         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5155         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5156         int dest_cpu;
5157
5158         /*
5159          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5160          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5161          *
5162          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5163          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5164          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5165          * done here.
5166          */
5167         rq->stop = NULL;
5168
5169         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5170         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5171
5172         for ( ; ; ) {
5173                 /*
5174                  * There's this thread running, bail when that's the only
5175                  * remaining thread.
5176                  */
5177                 if (rq->nr_running == 1)
5178                         break;
5179
5180                 next = pick_next_task(rq);
5181                 BUG_ON(!next);
5182                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5183
5184                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5185                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5186                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5187
5188                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5189
5190                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5191         }
5192
5193         rq->stop = stop;
5194 }
5195
5196 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5197
5198 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5199
5200 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5201         {
5202                 .procname       = "sched_domain",
5203                 .mode           = 0555,
5204         },
5205         {}
5206 };
5207
5208 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5209         {
5210                 .procname       = "kernel",
5211                 .mode           = 0555,
5212                 .child          = sd_ctl_dir,
5213         },
5214         {}
5215 };
5216
5217 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5218 {
5219         struct ctl_table *entry =
5220                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5221
5222         return entry;
5223 }
5224
5225 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5226 {
5227         struct ctl_table *entry;
5228
5229         /*
5230          * In the intermediate directories, both the child directory and
5231          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5232          * will always be set. In the lowest directory the names are
5233          * static strings and all have proc handlers.
5234          */
5235         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5236                 if (entry->child)
5237                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5238                 if (entry->proc_handler == NULL)
5239                         kfree(entry->procname);
5240         }
5241
5242         kfree(*tablep);
5243         *tablep = NULL;
5244 }
5245
5246 static void
5247 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5248                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5249                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5250 {
5251         entry->procname = procname;
5252         entry->data = data;
5253         entry->maxlen = maxlen;
5254         entry->mode = mode;
5255         entry->proc_handler = proc_handler;
5256 }
5257
5258 static struct ctl_table *
5259 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5260 {
5261         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5262
5263         if (table == NULL)
5264                 return NULL;
5265
5266         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5267                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5268         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5269                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5270         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5271                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5272         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5273                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5274         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5275                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5276         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5277                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5278         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5279                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5280         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5281                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5282         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5283                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5284         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5285                 &sd->cache_nice_tries,
5286                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5287         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5288                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5289         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5290                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5291         /* &table[12] is terminator */
5292
5293         return table;
5294 }
5295
5296 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5297 {
5298         struct ctl_table *entry, *table;
5299         struct sched_domain *sd;
5300         int domain_num = 0, i;
5301         char buf[32];
5302
5303         for_each_domain(cpu, sd)
5304                 domain_num++;
5305         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5306         if (table == NULL)
5307                 return NULL;
5308
5309         i = 0;
5310         for_each_domain(cpu, sd) {
5311                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5312                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5313                 entry->mode = 0555;
5314                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5315                 entry++;
5316                 i++;
5317         }
5318         return table;
5319 }
5320
5321 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5322 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5323 {
5324         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5325         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5326         char buf[32];
5327
5328         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5329         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5330
5331         if (entry == NULL)
5332                 return;
5333
5334         for_each_possible_cpu(i) {
5335                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5336                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5337                 entry->mode = 0555;
5338                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5339                 entry++;
5340         }
5341
5342         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5343         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5344 }
5345
5346 /* may be called multiple times per register */
5347 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5348 {
5349         if (sd_sysctl_header)
5350                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5351         sd_sysctl_header = NULL;
5352         if (sd_ctl_dir[0].child)
5353                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5354 }
5355 #else
5356 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5357 {
5358 }
5359 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5360 {
5361 }
5362 #endif
5363
5364 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5365 {
5366         if (!rq->online) {
5367                 const struct sched_class *class;
5368
5369                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5370                 rq->online = 1;
5371
5372                 for_each_class(class) {
5373                         if (class->rq_online)
5374                                 class->rq_online(rq);
5375                 }
5376         }
5377 }
5378
5379 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5380 {
5381         if (rq->online) {
5382                 const struct sched_class *class;
5383
5384                 for_each_class(class) {
5385                         if (class->rq_offline)
5386                                 class->rq_offline(rq);
5387                 }
5388
5389                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5390                 rq->online = 0;
5391         }
5392 }
5393
5394 /*
5395  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5396  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5397  */
5398 static int __cpuinit
5399 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5400 {
5401         int cpu = (long)hcpu;
5402         unsigned long flags;
5403         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5404
5405         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5406
5407         case CPU_UP_PREPARE:
5408                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5409                 break;
5410
5411         case CPU_ONLINE:
5412                 /* Update our root-domain */
5413                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5414                 if (rq->rd) {
5415                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5416
5417                         set_rq_online(rq);
5418                 }
5419                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5420                 break;
5421
5422 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5423         case CPU_DYING:
5424                 sched_ttwu_pending();
5425                 /* Update our root-domain */
5426                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5427                 if (rq->rd) {
5428                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5429                         set_rq_offline(rq);
5430                 }
5431                 migrate_tasks(cpu);
5432                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5433                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5434
5435                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5436                 calc_global_load_remove(rq);
5437                 break;
5438 #endif
5439         }
5440
5441         update_max_interval();
5442
5443         return NOTIFY_OK;
5444 }
5445
5446 /*
5447  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5448  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5449  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5450  */
5451 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5452         .notifier_call = migration_call,
5453         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5454 };
5455
5456 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5457                                       unsigned long action, void *hcpu)
5458 {
5459         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5460         case CPU_STARTING:
5461         case CPU_DOWN_FAILED:
5462                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5463                 return NOTIFY_OK;
5464         default:
5465                 return NOTIFY_DONE;
5466         }
5467 }
5468
5469 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5470                                         unsigned long action, void *hcpu)
5471 {
5472         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5473         case CPU_DOWN_PREPARE:
5474                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5475                 return NOTIFY_OK;
5476         default:
5477                 return NOTIFY_DONE;
5478         }
5479 }
5480
5481 static int __init migration_init(void)
5482 {
5483         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5484         int err;
5485
5486         /* Initialize migration for the boot CPU */
5487         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5488         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5489         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5490         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5491
5492         /* Register cpu active notifiers */
5493         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5494         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5495
5496         return 0;
5497 }
5498 early_initcall(migration_init);
5499 #endif
5500
5501 #ifdef CONFIG_SMP
5502
5503 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5504
5505 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5506
5507 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5508
5509 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5510 {
5511         sched_domain_debug_enabled = 1;
5512
5513         return 0;
5514 }
5515 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5516
5517 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5518                                   struct cpumask *groupmask)
5519 {
5520         struct sched_group *group = sd->groups;
5521         char str[256];
5522
5523         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5524         cpumask_clear(groupmask);
5525
5526         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5527
5528         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5529                 printk("does not load-balance\n");
5530                 if (sd->parent)
5531                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5532                                         " has parent");
5533                 return -1;
5534         }
5535
5536         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5537
5538         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5539                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5540                                 "CPU%d\n", cpu);
5541         }
5542         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5543                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5544                                 " CPU%d\n", cpu);
5545         }
5546
5547         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5548         do {
5549                 if (!group) {
5550                         printk("\n");
5551                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5552                         break;
5553                 }
5554
5555                 if (!group->sgp->power) {
5556                         printk(KERN_CONT "\n");
5557                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5558                                         "set\n");
5559                         break;
5560                 }
5561
5562                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5563                         printk(KERN_CONT "\n");
5564                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5565                         break;
5566                 }
5567
5568                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5569                         printk(KERN_CONT "\n");
5570                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5571                         break;
5572                 }
5573
5574                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5575
5576                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5577
5578                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5579                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5580                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5581                                 group->sgp->power);
5582                 }
5583
5584                 group = group->next;
5585         } while (group != sd->groups);
5586         printk(KERN_CONT "\n");
5587
5588         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5589                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5590
5591         if (sd->parent &&
5592             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5593                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5594                         "of domain->span\n");
5595         return 0;
5596 }
5597
5598 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5599 {
5600         int level = 0;
5601
5602         if (!sched_domain_debug_enabled)
5603                 return;
5604
5605         if (!sd) {
5606                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5607                 return;
5608         }
5609
5610         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5611
5612         for (;;) {
5613                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5614                         break;
5615                 level++;
5616                 sd = sd->parent;
5617                 if (!sd)
5618                         break;
5619         }
5620 }
5621 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5622 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5623 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5624
5625 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5626 {
5627         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5628                 return 1;
5629
5630         /* Following flags need at least 2 groups */
5631         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5632                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5633                          SD_BALANCE_FORK |
5634                          SD_BALANCE_EXEC |
5635                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5636                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5637                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5638                         return 0;
5639         }
5640
5641         /* Following flags don't use groups */
5642         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5643                 return 0;
5644
5645         return 1;
5646 }
5647
5648 static int
5649 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5650 {
5651         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5652
5653         if (sd_degenerate(parent))
5654                 return 1;
5655
5656         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5657                 return 0;
5658
5659         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5660         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5661                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5662                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5663                                 SD_BALANCE_FORK |
5664                                 SD_BALANCE_EXEC |
5665                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5666                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5667                 if (nr_node_ids == 1)
5668                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5669         }
5670         if (~cflags & pflags)
5671                 return 0;
5672
5673         return 1;
5674 }
5675
5676 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5677 {
5678         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5679
5680         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5681         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5682         free_cpumask_var(rd->online);
5683         free_cpumask_var(rd->span);
5684         kfree(rd);
5685 }
5686
5687 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5688 {
5689         struct root_domain *old_rd = NULL;
5690         unsigned long flags;
5691
5692         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5693
5694         if (rq->rd) {
5695                 old_rd = rq->rd;
5696
5697                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5698                         set_rq_offline(rq);
5699
5700                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5701
5702                 /*
5703                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5704                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5705                  * in this function:
5706                  */
5707                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5708                         old_rd = NULL;
5709         }
5710
5711         atomic_inc(&rd->refcount);
5712         rq->rd = rd;
5713
5714         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5715         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5716                 set_rq_online(rq);
5717
5718         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5719
5720         if (old_rd)
5721                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5722 }
5723
5724 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5725 {
5726         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5727
5728         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5729                 goto out;
5730         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5731                 goto free_span;
5732         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5733                 goto free_online;
5734
5735         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5736                 goto free_rto_mask;
5737         return 0;
5738
5739 free_rto_mask:
5740         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5741 free_online:
5742         free_cpumask_var(rd->online);
5743 free_span:
5744         free_cpumask_var(rd->span);
5745 out:
5746         return -ENOMEM;
5747 }
5748
5749 /*
5750  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5751  * members (mimicking the global state we have today).
5752  */
5753 struct root_domain def_root_domain;
5754
5755 static void init_defrootdomain(void)
5756 {
5757         init_rootdomain(&def_root_domain);
5758
5759         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5760 }
5761
5762 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5763 {
5764         struct root_domain *rd;
5765
5766         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5767         if (!rd)
5768                 return NULL;
5769
5770         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5771                 kfree(rd);
5772                 return NULL;
5773         }
5774
5775         return rd;
5776 }
5777
5778 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5779 {
5780         struct sched_group *tmp, *first;
5781
5782         if (!sg)
5783                 return;
5784
5785         first = sg;
5786         do {
5787                 tmp = sg->next;
5788
5789                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5790                         kfree(sg->sgp);
5791
5792                 kfree(sg);
5793                 sg = tmp;
5794         } while (sg != first);
5795 }
5796
5797 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5798 {
5799         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5800
5801         /*
5802          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5803          * nuke them all.
5804          */
5805         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5806                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5807         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5808                 kfree(sd->groups->sgp);
5809                 kfree(sd->groups);
5810         }
5811         kfree(sd);
5812 }
5813
5814 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5815 {
5816         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5817 }
5818
5819 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5820 {
5821         for (; sd; sd = sd->parent)
5822                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5823 }
5824
5825 /*
5826  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5827  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5828  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5829  *
5830  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5831  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5832  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5833  */
5834 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5835 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5836
5837 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5838 {
5839         struct sched_domain *sd;
5840         int id = cpu;
5841
5842         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5843         if (sd)
5844                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5845
5846         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5847         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5848 }
5849
5850 /*
5851  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5852  * hold the hotplug lock.
5853  */
5854 static void
5855 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5856 {
5857         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5858         struct sched_domain *tmp;
5859
5860         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5861         for (tmp = sd; tmp; ) {
5862                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5863                 if (!parent)
5864                         break;
5865
5866                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5867                         tmp->parent = parent->parent;
5868                         if (parent->parent)
5869                                 parent->parent->child = tmp;
5870                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5871                 } else
5872                         tmp = tmp->parent;
5873         }
5874
5875         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5876                 tmp = sd;
5877                 sd = sd->parent;
5878                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5879                 if (sd)
5880                         sd->child = NULL;
5881         }
5882
5883         sched_domain_debug(sd, cpu);
5884
5885         rq_attach_root(rq, rd);
5886         tmp = rq->sd;
5887         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5888         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5889
5890         update_top_cache_domain(cpu);
5891 }
5892
5893 /* cpus with isolated domains */
5894 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5895
5896 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5897 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5898 {
5899         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5900         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5901         return 1;
5902 }
5903
5904 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5905
5906 #ifdef CONFIG_NUMA
5907
5908 /**
5909  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5910  * @node: node whose sched_domain we're building
5911  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5912  *
5913  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
5914  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5915  *
5916  * Should use nodemask_t.
5917  */
5918 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
5919 {
5920         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
5921
5922         min_val = INT_MAX;
5923
5924         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5925                 /* Start at @node */
5926                 n = (node + i) % nr_node_ids;
5927
5928                 if (!nr_cpus_node(n))
5929                         continue;
5930
5931                 /* Skip already used nodes */
5932                 if (node_isset(n, *used_nodes))
5933                         continue;
5934
5935                 /* Simple min distance search */
5936                 val = node_distance(node, n);
5937
5938                 if (val < min_val) {
5939                         min_val = val;
5940                         best_node = n;
5941                 }
5942         }
5943
5944         if (best_node != -1)
5945                 node_set(best_node, *used_nodes);
5946         return best_node;
5947 }
5948
5949 /**
5950  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5951  * @node: node whose cpumask we're constructing
5952  * @span: resulting cpumask
5953  *
5954  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
5955  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5956  * out optimally.
5957  */
5958 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
5959 {
5960         nodemask_t used_nodes;
5961         int i;
5962
5963         cpumask_clear(span);
5964         nodes_clear(used_nodes);
5965
5966         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
5967         node_set(node, used_nodes);
5968
5969         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5970                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
5971                 if (next_node < 0)
5972                         break;
5973                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
5974         }
5975 }
5976
5977 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
5978 {
5979         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5980
5981         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
5982
5983         return sched_domains_tmpmask;
5984 }
5985
5986 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
5987 {
5988         return cpu_possible_mask;
5989 }
5990 #endif /* CONFIG_NUMA */
5991
5992 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5993 {
5994         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5995 }
5996
5997 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5998
5999 struct sd_data {
6000         struct sched_domain **__percpu sd;
6001         struct sched_group **__percpu sg;
6002         struct sched_group_power **__percpu sgp;
6003 };
6004
6005 struct s_data {
6006         struct sched_domain ** __percpu sd;
6007         struct root_domain      *rd;
6008 };
6009
6010 enum s_alloc {
6011         sa_rootdomain,
6012         sa_sd,
6013         sa_sd_storage,
6014         sa_none,
6015 };
6016
6017 struct sched_domain_topology_level;
6018
6019 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
6020 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
6021
6022 #define SDTL_OVERLAP    0x01
6023
6024 struct sched_domain_topology_level {
6025         sched_domain_init_f init;
6026         sched_domain_mask_f mask;
6027         int                 flags;
6028         struct sd_data      data;
6029 };
6030
6031 static int
6032 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6033 {
6034         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6035         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6036         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6037         struct sd_data *sdd = sd->private;
6038         struct sched_domain *child;
6039         int i;
6040
6041         cpumask_clear(covered);
6042
6043         for_each_cpu(i, span) {
6044                 struct cpumask *sg_span;
6045
6046                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6047                         continue;
6048
6049                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6050                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6051
6052                 if (!sg)
6053                         goto fail;
6054
6055                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6056
6057                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6058                 if (child->child) {
6059                         child = child->child;
6060                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
6061                 } else
6062                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6063
6064                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6065
6066                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
6067                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
6068
6069                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
6070                         groups = sg;
6071
6072                 if (!first)
6073                         first = sg;
6074                 if (last)
6075                         last->next = sg;
6076                 last = sg;
6077                 last->next = first;
6078         }
6079         sd->groups = groups;
6080
6081         return 0;
6082
6083 fail:
6084         free_sched_groups(first, 0);
6085
6086         return -ENOMEM;
6087 }
6088
6089 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6090 {
6091         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6092         struct sched_domain *child = sd->child;
6093
6094         if (child)
6095                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6096
6097         if (sg) {
6098                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6099                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6100                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6101         }
6102
6103         return cpu;
6104 }
6105
6106 /*
6107  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6108  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6109  * and ->cpu_power to 0.
6110  *
6111  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6112  */
6113 static int
6114 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6115 {
6116         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6117         struct sd_data *sdd = sd->private;
6118         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6119         struct cpumask *covered;
6120         int i;
6121
6122         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6123         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6124
6125         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6126                 return 0;
6127
6128         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6129         covered = sched_domains_tmpmask;
6130
6131         cpumask_clear(covered);
6132
6133         for_each_cpu(i, span) {
6134                 struct sched_group *sg;
6135                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6136                 int j;
6137
6138                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6139                         continue;
6140
6141                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6142                 sg->sgp->power = 0;
6143
6144                 for_each_cpu(j, span) {
6145                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6146                                 continue;
6147
6148                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6149                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6150                 }
6151
6152                 if (!first)
6153                         first = sg;
6154                 if (last)
6155                         last->next = sg;
6156                 last = sg;
6157         }
6158         last->next = first;
6159
6160         return 0;
6161 }
6162
6163 /*
6164  * Initialize sched groups cpu_power.
6165  *
6166  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6167  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6168  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6169  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6170  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6171  * less cpu_power.
6172  */
6173 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6174 {
6175         struct sched_group *sg = sd->groups;
6176
6177         WARN_ON(!sd || !sg);
6178
6179         do {
6180                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6181                 sg = sg->next;
6182         } while (sg != sd->groups);
6183
6184         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6185                 return;
6186
6187         update_group_power(sd, cpu);
6188         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6189 }
6190
6191 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6192 {
6193        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6194 }
6195
6196 /*
6197  * Initializers for schedule domains
6198  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6199  */
6200
6201 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6202 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6203 #else
6204 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6205 #endif
6206
6207 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6208 static noinline struct sched_domain *                                   \
6209 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6210 {                                                                       \
6211         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6212         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6213         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6214         sd->private = &tl->data;                                        \
6215         return sd;                                                      \
6216 }
6217
6218 SD_INIT_FUNC(CPU)
6219 #ifdef CONFIG_NUMA
6220  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6221  SD_INIT_FUNC(NODE)
6222 #endif
6223 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6224  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6225 #endif
6226 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6227  SD_INIT_FUNC(MC)
6228 #endif
6229 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6230  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6231 #endif
6232
6233 static int default_relax_domain_level = -1;
6234 int sched_domain_level_max;
6235
6236 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6237 {
6238         unsigned long val;
6239
6240         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6241         if (val < sched_domain_level_max)
6242                 default_relax_domain_level = val;
6243
6244         return 1;
6245 }
6246 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6247
6248 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6249                                  struct sched_domain_attr *attr)
6250 {
6251         int request;
6252
6253         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6254                 if (default_relax_domain_level < 0)
6255                         return;
6256                 else
6257                         request = default_relax_domain_level;
6258         } else
6259                 request = attr->relax_domain_level;
6260         if (request < sd->level) {
6261                 /* turn off idle balance on this domain */
6262                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6263         } else {
6264                 /* turn on idle balance on this domain */
6265                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6266         }
6267 }
6268
6269 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6270 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6271
6272 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6273                                  const struct cpumask *cpu_map)
6274 {
6275         switch (what) {
6276         case sa_rootdomain:
6277                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6278                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6279         case sa_sd:
6280                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6281         case sa_sd_storage:
6282                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6283         case sa_none:
6284                 break;
6285         }
6286 }
6287
6288 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6289                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6290 {
6291         memset(d, 0, sizeof(*d));
6292
6293         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6294                 return sa_sd_storage;
6295         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6296         if (!d->sd)
6297                 return sa_sd_storage;
6298         d->rd = alloc_rootdomain();
6299         if (!d->rd)
6300                 return sa_sd;
6301         return sa_rootdomain;
6302 }
6303
6304 /*
6305  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6306  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6307  * will not free the data we're using.
6308  */
6309 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6310 {
6311         struct sd_data *sdd = sd->private;
6312
6313         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6314         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6315
6316         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6317                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6318
6319         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6320                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6321 }
6322
6323 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6324 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6325 {
6326         return topology_thread_cpumask(cpu);
6327 }
6328 #endif
6329
6330 /*
6331  * Topology list, bottom-up.
6332  */
6333 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6334 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6335         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6336 #endif
6337 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6338         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6339 #endif
6340 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6341         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6342 #endif
6343         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6344 #ifdef CONFIG_NUMA
6345         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6346         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6347 #endif
6348         { NULL, },
6349 };
6350
6351 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6352
6353 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6354 {
6355         struct sched_domain_topology_level *tl;
6356         int j;
6357
6358         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6359                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6360
6361                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6362                 if (!sdd->sd)
6363                         return -ENOMEM;
6364
6365                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6366                 if (!sdd->sg)
6367                         return -ENOMEM;
6368
6369                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6370                 if (!sdd->sgp)
6371                         return -ENOMEM;
6372
6373                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6374                         struct sched_domain *sd;
6375                         struct sched_group *sg;
6376                         struct sched_group_power *sgp;
6377
6378                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6379                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6380                         if (!sd)
6381                                 return -ENOMEM;
6382
6383                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6384
6385                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6386                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6387                         if (!sg)
6388                                 return -ENOMEM;
6389
6390                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6391
6392                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6393                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6394                         if (!sgp)
6395                                 return -ENOMEM;
6396
6397                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6398                 }
6399         }
6400
6401         return 0;
6402 }
6403
6404 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6405 {
6406         struct sched_domain_topology_level *tl;
6407         int j;
6408
6409         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6410                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6411
6412                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6413                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6414                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6415                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
6416                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6417                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6418                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6419                 }
6420                 free_percpu(sdd->sd);
6421                 free_percpu(sdd->sg);
6422                 free_percpu(sdd->sgp);
6423         }
6424 }
6425
6426 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6427                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6428                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6429                 int cpu)
6430 {
6431         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6432         if (!sd)
6433                 return child;
6434
6435         set_domain_attribute(sd, attr);
6436         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6437         if (child) {
6438                 sd->level = child->level + 1;
6439                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6440                 child->parent = sd;
6441         }
6442         sd->child = child;
6443
6444         return sd;
6445 }
6446
6447 /*
6448  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6449  * to the individual cpus
6450  */
6451 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6452                                struct sched_domain_attr *attr)
6453 {
6454         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6455         struct sched_domain *sd;
6456         struct s_data d;
6457         int i, ret = -ENOMEM;
6458
6459         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6460         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6461                 goto error;
6462
6463         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6464         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6465                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6466
6467                 sd = NULL;
6468                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6469                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6470                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6471                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6472                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6473                                 break;
6474                 }
6475
6476                 while (sd->child)
6477                         sd = sd->child;
6478
6479                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6480         }
6481
6482         /* Build the groups for the domains */
6483         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6484                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6485                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6486                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6487                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6488                                         goto error;
6489                         } else {
6490                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6491                                         goto error;
6492                         }
6493                 }
6494         }
6495
6496         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6497         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6498                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6499                         continue;
6500
6501                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6502                         claim_allocations(i, sd);
6503                         init_sched_groups_power(i, sd);
6504                 }
6505         }
6506
6507         /* Attach the domains */
6508         rcu_read_lock();
6509         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6510                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6511                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6512         }
6513         rcu_read_unlock();
6514
6515         ret = 0;
6516 error:
6517         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6518         return ret;
6519 }
6520
6521 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6522 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6523 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6524                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6525
6526 /*
6527  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6528  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6529  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6530  */
6531 static cpumask_var_t fallback_doms;
6532
6533 /*
6534  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6535  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6536  * or 0 if it stayed the same.
6537  */
6538 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6539 {
6540         return 0;
6541 }
6542
6543 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6544 {
6545         int i;
6546         cpumask_var_t *doms;
6547
6548         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6549         if (!doms)
6550                 return NULL;
6551         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6552                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6553                         free_sched_domains(doms, i);
6554                         return NULL;
6555                 }
6556         }
6557         return doms;
6558 }
6559
6560 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6561 {
6562         unsigned int i;
6563         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6564                 free_cpumask_var(doms[i]);
6565         kfree(doms);
6566 }
6567
6568 /*
6569  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6570  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6571  * exclude other special cases in the future.
6572  */
6573 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6574 {
6575         int err;
6576
6577         arch_update_cpu_topology();
6578         ndoms_cur = 1;
6579         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6580         if (!doms_cur)
6581                 doms_cur = &fallback_doms;
6582         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6583         dattr_cur = NULL;
6584         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6585         register_sched_domain_sysctl();
6586
6587         return err;
6588 }
6589
6590 /*
6591  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6592  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6593  */
6594 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6595 {
6596         int i;
6597
6598         rcu_read_lock();
6599         for_each_cpu(i, cpu_map)
6600                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6601         rcu_read_unlock();
6602 }
6603
6604 /* handle null as "default" */
6605 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6606                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6607 {
6608         struct sched_domain_attr tmp;
6609
6610         /* fast path */
6611         if (!new && !cur)
6612                 return 1;
6613
6614         tmp = SD_ATTR_INIT;
6615         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6616                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6617                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6618 }
6619
6620 /*
6621  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6622  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6623  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6624  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6625  *
6626  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6627  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6628  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6629  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6630  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6631  * it as it is.
6632  *
6633  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6634  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6635  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6636  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6637  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6638  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6639  *
6640  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6641  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6642  * and it will not create the default domain.
6643  *
6644  * Call with hotplug lock held
6645  */
6646 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6647                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6648 {
6649         int i, j, n;
6650         int new_topology;
6651
6652         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6653
6654         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6655         unregister_sched_domain_sysctl();
6656
6657         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6658         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6659
6660         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6661
6662         /* Destroy deleted domains */
6663         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6664                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6665                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6666                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6667                                 goto match1;
6668                 }
6669                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6670                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6671 match1:
6672                 ;
6673         }
6674
6675         if (doms_new == NULL) {
6676                 ndoms_cur = 0;
6677                 doms_new = &fallback_doms;
6678                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6679                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6680         }
6681
6682         /* Build new domains */
6683         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6684                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6685                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6686                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6687                                 goto match2;
6688                 }
6689                 /* no match - add a new doms_new */
6690                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6691 match2:
6692                 ;
6693         }
6694
6695         /* Remember the new sched domains */
6696         if (doms_cur != &fallback_doms)
6697                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6698         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6699         doms_cur = doms_new;
6700         dattr_cur = dattr_new;
6701         ndoms_cur = ndoms_new;
6702
6703         register_sched_domain_sysctl();
6704
6705         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6706 }
6707
6708 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6709 static void reinit_sched_domains(void)
6710 {
6711         get_online_cpus();
6712
6713         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6714         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6715
6716         rebuild_sched_domains();
6717         put_online_cpus();
6718 }
6719
6720 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6721 {
6722         unsigned int level = 0;
6723
6724         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6725                 return -EINVAL;
6726
6727         /*
6728          * level is always be positive so don't check for
6729          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6730          * What happens on 0 or 1 byte write,
6731          * need to check for count as well?
6732          */
6733
6734         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6735                 return -EINVAL;
6736
6737         if (smt)
6738                 sched_smt_power_savings = level;
6739         else
6740                 sched_mc_power_savings = level;
6741
6742         reinit_sched_domains();
6743
6744         return count;
6745 }
6746
6747 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6748 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct device *dev,
6749                                            struct device_attribute *attr,
6750                                            char *buf)
6751 {
6752         return sprintf(buf, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6753 }
6754 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct device *dev,
6755                                             struct device_attribute *attr,
6756                                             const char *buf, size_t count)
6757 {
6758         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6759 }
6760 static DEVICE_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6761                    sched_mc_power_savings_show,
6762                    sched_mc_power_savings_store);
6763 #endif
6764
6765 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6766 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct device *dev,
6767                                             struct device_attribute *attr,
6768                                             char *buf)
6769 {
6770         return sprintf(buf, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6771 }
6772 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct device *dev,
6773                                             struct device_attribute *attr,
6774                                              const char *buf, size_t count)
6775 {
6776         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6777 }
6778 static DEVICE_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6779                    sched_smt_power_savings_show,
6780                    sched_smt_power_savings_store);
6781 #endif
6782
6783 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct device *dev)
6784 {
6785         int err = 0;
6786
6787 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6788         if (smt_capable())
6789                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_smt_power_savings);
6790 #endif
6791 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6792         if (!err && mc_capable())
6793                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_mc_power_savings);
6794 #endif
6795         return err;
6796 }
6797 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6798
6799 /*
6800  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6801  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6802  * around partition_sched_domains().
6803  */
6804 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6805                              void *hcpu)
6806 {
6807         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6808         case CPU_ONLINE:
6809         case CPU_DOWN_FAILED:
6810                 cpuset_update_active_cpus();
6811                 return NOTIFY_OK;
6812         default:
6813                 return NOTIFY_DONE;
6814         }
6815 }
6816
6817 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6818                                void *hcpu)
6819 {
6820         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6821         case CPU_DOWN_PREPARE:
6822                 cpuset_update_active_cpus();
6823                 return NOTIFY_OK;
6824         default:
6825                 return NOTIFY_DONE;
6826         }
6827 }
6828
6829 void __init sched_init_smp(void)
6830 {
6831         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6832
6833         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6834         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6835
6836         get_online_cpus();
6837         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6838         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6839         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6840         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6841                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6842         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6843         put_online_cpus();
6844
6845         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6846         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6847
6848         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6849         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6850
6851         init_hrtick();
6852
6853         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6854         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6855                 BUG();
6856         sched_init_granularity();
6857         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6858
6859         init_sched_rt_class();
6860 }
6861 #else
6862 void __init sched_init_smp(void)
6863 {
6864         sched_init_granularity();
6865 }
6866 #endif /* CONFIG_SMP */
6867
6868 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6869
6870 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6871 {
6872         return in_lock_functions(addr) ||
6873                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6874                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6875 }
6876
6877 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6878 struct task_group root_task_group;
6879 #endif
6880
6881 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6882
6883 void __init sched_init(void)
6884 {
6885         int i, j;
6886         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6887
6888 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6889         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6890 #endif
6891 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6892         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6893 #endif
6894 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6895         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6896 #endif
6897         if (alloc_size) {
6898                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6899
6900 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6901                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6902                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6903
6904                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6905                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6906
6907 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6908 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6909                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6910                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6911
6912                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6913                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6914
6915 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6916 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6917                 for_each_possible_cpu(i) {
6918                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6919                         ptr += cpumask_size();
6920                 }
6921 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6922         }
6923
6924 #ifdef CONFIG_SMP
6925         init_defrootdomain();
6926 #endif
6927
6928         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6929                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6930
6931 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6932         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6933                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6934 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6935
6936 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6937         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6938         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6939         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6940         autogroup_init(&init_task);
6941
6942 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6943
6944 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6945         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6946         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6947         /* Too early, not expected to fail */
6948         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6949 #endif
6950         for_each_possible_cpu(i) {
6951                 struct rq *rq;
6952
6953                 rq = cpu_rq(i);
6954                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6955                 rq->nr_running = 0;
6956                 rq->calc_load_active = 0;
6957                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6958                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6959                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6960 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6961                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6962                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6963                 /*
6964                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6965                  *
6966                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6967                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6968                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6969                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6970                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6971                  * (se->load.weight).
6972                  *
6973                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6974                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6975                  * then A0's share of the cpu resource is:
6976                  *
6977                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6978                  *
6979                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6980                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6981                  */
6982                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6983                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6984 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6985
6986                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6987 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6988                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6989                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6990 #endif
6991
6992                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6993                         rq->cpu_load[j] = 0;
6994
6995                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6996
6997 #ifdef CONFIG_SMP
6998                 rq->sd = NULL;
6999                 rq->rd = NULL;
7000                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
7001                 rq->post_schedule = 0;
7002                 rq->active_balance = 0;
7003                 rq->next_balance = jiffies;
7004                 rq->push_cpu = 0;
7005                 rq->cpu = i;
7006                 rq->online = 0;
7007                 rq->idle_stamp = 0;
7008                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7009
7010                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7011
7012                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7013 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7014                 rq->nohz_flags = 0;
7015 #endif
7016 #endif
7017                 init_rq_hrtick(rq);
7018                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7019         }
7020
7021         set_load_weight(&init_task);
7022
7023 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7024         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7025 #endif
7026
7027 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7028         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
7029 #endif
7030
7031         /*
7032          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7033          */
7034         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7035         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7036
7037         /*
7038          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7039          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7040          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7041          * when this runqueue becomes "idle".
7042          */
7043         init_idle(current, smp_processor_id());
7044
7045         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7046
7047         /*
7048          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7049          */
7050         current->sched_class = &fair_sched_class;
7051
7052 #ifdef CONFIG_SMP
7053         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7054         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7055         if (cpu_isolated_map == NULL)
7056                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7057 #endif
7058         init_sched_fair_class();
7059
7060         scheduler_running = 1;
7061 }
7062
7063 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7064 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7065 {
7066         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7067
7068         return (nested == preempt_offset);
7069 }
7070
7071 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7072 {
7073         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7074
7075         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7076         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7077             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7078                 return;
7079         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7080                 return;
7081         prev_jiffy = jiffies;
7082
7083         printk(KERN_ERR
7084                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7085                         file, line);
7086         printk(KERN_ERR
7087                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7088                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7089                         current->pid, current->comm);
7090
7091         debug_show_held_locks(current);
7092         if (irqs_disabled())
7093                 print_irqtrace_events(current);
7094         dump_stack();
7095 }
7096 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7097 #endif
7098
7099 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7100 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7101 {
7102         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7103         int old_prio = p->prio;
7104         int on_rq;
7105
7106         on_rq = p->on_rq;
7107         if (on_rq)
7108                 dequeue_task(rq, p, 0);
7109         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7110         if (on_rq) {
7111                 enqueue_task(rq, p, 0);
7112                 resched_task(rq->curr);
7113         }
7114
7115         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7116 }
7117
7118 void normalize_rt_tasks(void)
7119 {
7120         struct task_struct *g, *p;
7121         unsigned long flags;
7122         struct rq *rq;
7123
7124         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7125         do_each_thread(g, p) {
7126                 /*
7127                  * Only normalize user tasks:
7128                  */
7129                 if (!p->mm)
7130                         continue;
7131
7132                 p->se.exec_start                = 0;
7133 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7134                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7135                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7136                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7137 #endif
7138
7139                 if (!rt_task(p)) {
7140                         /*
7141                          * Renice negative nice level userspace
7142                          * tasks back to 0:
7143                          */
7144                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7145                                 set_user_nice(p, 0);
7146                         continue;
7147                 }
7148
7149                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7150                 rq = __task_rq_lock(p);
7151
7152                 normalize_task(rq, p);
7153
7154                 __task_rq_unlock(rq);
7155                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7156         } while_each_thread(g, p);
7157
7158         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7159 }
7160
7161 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7162
7163 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7164 /*
7165  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7166  *
7167  * They can only be called when the whole system has been
7168  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7169  * activity can take place. Using them for anything else would
7170  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7171  * under any other configuration.
7172  */
7173
7174 /**
7175  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7176  * @cpu: the processor in question.
7177  *
7178  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7179  */
7180 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7181 {
7182         return cpu_curr(cpu);
7183 }
7184
7185 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7186
7187 #ifdef CONFIG_IA64
7188 /**
7189  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7190  * @cpu: the processor in question.
7191  * @p: the task pointer to set.
7192  *
7193  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7194  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7195  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7196  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7197  * and caller must save the original value of the current task (see
7198  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7199  * re-starting the system.
7200  *
7201  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7202  */
7203 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7204 {
7205         cpu_curr(cpu) = p;
7206 }
7207
7208 #endif
7209
7210 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7211 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7212 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7213
7214 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7215 {
7216         free_fair_sched_group(tg);
7217         free_rt_sched_group(tg);
7218         autogroup_free(tg);
7219         kfree(tg);
7220 }
7221
7222 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7223 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7224 {
7225         struct task_group *tg;
7226         unsigned long flags;
7227
7228         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7229         if (!tg)
7230                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7231
7232         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7233                 goto err;
7234
7235         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7236                 goto err;
7237
7238         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7239         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7240
7241         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7242
7243         tg->parent = parent;
7244         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7245         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7246         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7247
7248         return tg;
7249
7250 err:
7251         free_sched_group(tg);
7252         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7253 }
7254
7255 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7256 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7257 {
7258         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7259         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7260 }
7261
7262 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7263 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7264 {
7265         unsigned long flags;
7266         int i;
7267
7268         /* end participation in shares distribution */
7269         for_each_possible_cpu(i)
7270                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7271
7272         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7273         list_del_rcu(&tg->list);
7274         list_del_rcu(&tg->siblings);
7275         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7276
7277         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7278         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7279 }
7280
7281 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7282  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7283  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7284  *      reflect its new group.
7285  */
7286 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7287 {
7288         int on_rq, running;
7289         unsigned long flags;
7290         struct rq *rq;
7291
7292         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7293
7294         running = task_current(rq, tsk);
7295         on_rq = tsk->on_rq;
7296
7297         if (on_rq)
7298                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7299         if (unlikely(running))
7300                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7301
7302 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7303         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7304                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7305         else
7306 #endif
7307                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7308
7309         if (unlikely(running))
7310                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7311         if (on_rq)
7312                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7313
7314         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7315 }
7316 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7317
7318 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7319 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7320 {
7321         if (runtime == RUNTIME_INF)
7322                 return 1ULL << 20;
7323
7324         return div64_u64(runtime << 20, period);
7325 }
7326 #endif
7327
7328 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7329 /*
7330  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7331  */
7332 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7333
7334 /* Must be called with tasklist_lock held */
7335 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7336 {
7337         struct task_struct *g, *p;
7338
7339         do_each_thread(g, p) {
7340                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7341                         return 1;
7342         } while_each_thread(g, p);
7343
7344         return 0;
7345 }
7346
7347 struct rt_schedulable_data {
7348         struct task_group *tg;
7349         u64 rt_period;
7350         u64 rt_runtime;
7351 };
7352
7353 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7354 {
7355         struct rt_schedulable_data *d = data;
7356         struct task_group *child;
7357         unsigned long total, sum = 0;
7358         u64 period, runtime;
7359
7360         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7361         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7362
7363         if (tg == d->tg) {
7364                 period = d->rt_period;
7365                 runtime = d->rt_runtime;
7366         }
7367
7368         /*
7369          * Cannot have more runtime than the period.
7370          */
7371         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7372                 return -EINVAL;
7373
7374         /*
7375          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7376          */
7377         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7378                 return -EBUSY;
7379
7380         total = to_ratio(period, runtime);
7381
7382         /*
7383          * Nobody can have more than the global setting allows.
7384          */
7385         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7386                 return -EINVAL;
7387
7388         /*
7389          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7390          */
7391         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7392                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7393                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7394
7395                 if (child == d->tg) {
7396                         period = d->rt_period;
7397                         runtime = d->rt_runtime;
7398                 }
7399
7400                 sum += to_ratio(period, runtime);
7401         }
7402
7403         if (sum > total)
7404                 return -EINVAL;
7405
7406         return 0;
7407 }
7408
7409 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7410 {
7411         int ret;
7412
7413         struct rt_schedulable_data data = {
7414                 .tg = tg,
7415                 .rt_period = period,
7416                 .rt_runtime = runtime,
7417         };
7418
7419         rcu_read_lock();
7420         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7421         rcu_read_unlock();
7422
7423         return ret;
7424 }
7425
7426 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7427                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7428 {
7429         int i, err = 0;
7430
7431         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7432         read_lock(&tasklist_lock);
7433         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7434         if (err)
7435                 goto unlock;
7436
7437         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7438         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7439         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7440
7441         for_each_possible_cpu(i) {
7442                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7443
7444                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7445                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7446                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7447         }
7448         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7449 unlock:
7450         read_unlock(&tasklist_lock);
7451         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7452
7453         return err;
7454 }
7455
7456 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7457 {
7458         u64 rt_runtime, rt_period;
7459
7460         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7461         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7462         if (rt_runtime_us < 0)
7463                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7464
7465         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7466 }
7467
7468 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7469 {
7470         u64 rt_runtime_us;
7471
7472         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7473                 return -1;
7474
7475         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7476         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7477         return rt_runtime_us;
7478 }
7479
7480 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7481 {
7482         u64 rt_runtime, rt_period;
7483
7484         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7485         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7486
7487         if (rt_period == 0)
7488                 return -EINVAL;
7489
7490         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7491 }
7492
7493 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7494 {
7495         u64 rt_period_us;
7496
7497         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7498         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7499         return rt_period_us;
7500 }
7501
7502 static int sched_rt_global_constraints(void)
7503 {
7504         u64 runtime, period;
7505         int ret = 0;
7506
7507         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7508                 return -EINVAL;
7509
7510         runtime = global_rt_runtime();
7511         period = global_rt_period();
7512
7513         /*
7514          * Sanity check on the sysctl variables.
7515          */
7516         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7517                 return -EINVAL;
7518
7519         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7520         read_lock(&tasklist_lock);
7521         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7522         read_unlock(&tasklist_lock);
7523         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7524
7525         return ret;
7526 }
7527
7528 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7529 {
7530         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7531         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7532                 return 0;
7533
7534         return 1;
7535 }
7536
7537 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7538 static int sched_rt_global_constraints(void)
7539 {
7540         unsigned long flags;
7541         int i;
7542
7543         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7544                 return -EINVAL;
7545
7546         /*
7547          * There's always some RT tasks in the root group
7548          * -- migration, kstopmachine etc..
7549          */
7550         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7551                 return -EBUSY;
7552
7553         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7554         for_each_possible_cpu(i) {
7555                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7556
7557                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7558                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7559                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7560         }
7561         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7562
7563         return 0;
7564 }
7565 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7566
7567 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7568                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7569                 loff_t *ppos)
7570 {
7571         int ret;
7572         int old_period, old_runtime;
7573         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7574
7575         mutex_lock(&mutex);
7576         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7577         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7578
7579         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7580
7581         if (!ret && write) {
7582                 ret = sched_rt_global_constraints();
7583                 if (ret) {
7584                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7585                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7586                 } else {
7587                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7588                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7589                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7590                 }
7591         }
7592         mutex_unlock(&mutex);
7593
7594         return ret;
7595 }
7596
7597 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7598
7599 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7600 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7601 {
7602         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7603                             struct task_group, css);
7604 }
7605
7606 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_create(struct cgroup *cgrp)
7607 {
7608         struct task_group *tg, *parent;
7609
7610         if (!cgrp->parent) {
7611                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7612                 return &root_task_group.css;
7613         }
7614
7615         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7616         tg = sched_create_group(parent);
7617         if (IS_ERR(tg))
7618                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7619
7620         return &tg->css;
7621 }
7622
7623 static void cpu_cgroup_destroy(struct cgroup *cgrp)
7624 {
7625         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7626
7627         sched_destroy_group(tg);
7628 }
7629
7630 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7631                                  struct cgroup_taskset *tset)
7632 {
7633         struct task_struct *task;
7634
7635         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7636 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7637                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7638                         return -EINVAL;
7639 #else
7640                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7641                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7642                         return -EINVAL;
7643 #endif
7644         }
7645         return 0;
7646 }
7647
7648 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7649                               struct cgroup_taskset *tset)
7650 {
7651         struct task_struct *task;
7652
7653         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7654                 sched_move_task(task);
7655 }
7656
7657 static void
7658 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7659                 struct task_struct *task)
7660 {
7661         /*
7662          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7663          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7664          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7665          */
7666         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7667                 return;
7668
7669         sched_move_task(task);
7670 }
7671
7672 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7673 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7674                                 u64 shareval)
7675 {
7676         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7677 }
7678
7679 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7680 {
7681         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7682
7683         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7684 }
7685
7686 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7687 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7688
7689 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7690 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7691
7692 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7693
7694 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7695 {
7696         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7697         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7698
7699         if (tg == &root_task_group)
7700                 return -EINVAL;
7701
7702         /*
7703          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7704          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7705          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7706          */
7707         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7708                 return -EINVAL;
7709
7710         /*
7711          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7712          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7713          * feasibility.
7714          */
7715         if (period > max_cfs_quota_period)
7716                 return -EINVAL;
7717
7718         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7719         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7720         if (ret)
7721                 goto out_unlock;
7722
7723         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7724         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7725         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7726         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7727         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7728         cfs_b->quota = quota;
7729
7730         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7731         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7732         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7733                 /* force a reprogram */
7734                 cfs_b->timer_active = 0;
7735                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7736         }
7737         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7738
7739         for_each_possible_cpu(i) {
7740                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7741                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7742
7743                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7744                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7745                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7746
7747                 if (cfs_rq->throttled)
7748                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7749                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7750         }
7751 out_unlock:
7752         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7753
7754         return ret;
7755 }
7756
7757 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7758 {
7759         u64 quota, period;
7760
7761         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7762         if (cfs_quota_us < 0)
7763                 quota = RUNTIME_INF;
7764         else
7765                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7766
7767         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7768 }
7769
7770 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7771 {
7772         u64 quota_us;
7773
7774         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7775                 return -1;
7776
7777         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7778         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7779
7780         return quota_us;
7781 }
7782
7783 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7784 {
7785         u64 quota, period;
7786
7787         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7788         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7789
7790         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7791 }
7792
7793 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7794 {
7795         u64 cfs_period_us;
7796
7797         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7798         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7799
7800         return cfs_period_us;
7801 }
7802
7803 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7804 {
7805         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7806 }
7807
7808 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7809                                 s64 cfs_quota_us)
7810 {
7811         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7812 }
7813
7814 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7815 {
7816         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7817 }
7818
7819 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7820                                 u64 cfs_period_us)
7821 {
7822         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7823 }
7824
7825 struct cfs_schedulable_data {
7826         struct task_group *tg;
7827         u64 period, quota;
7828 };
7829
7830 /*
7831  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7832  * note: units are usecs
7833  */
7834 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7835                                struct cfs_schedulable_data *d)
7836 {
7837         u64 quota, period;
7838
7839         if (tg == d->tg) {
7840                 period = d->period;
7841                 quota = d->quota;
7842         } else {
7843                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7844                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7845         }
7846
7847         /* note: these should typically be equivalent */
7848         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7849                 return RUNTIME_INF;
7850
7851         return to_ratio(period, quota);
7852 }
7853
7854 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7855 {
7856         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7857         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7858         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7859
7860         if (!tg->parent) {
7861                 quota = RUNTIME_INF;
7862         } else {
7863                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7864
7865                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7866                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7867
7868                 /*
7869                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7870                  * limit is set
7871                  */
7872                 if (quota == RUNTIME_INF)
7873                         quota = parent_quota;
7874                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7875                         return -EINVAL;
7876         }
7877         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7878
7879         return 0;
7880 }
7881
7882 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7883 {
7884         int ret;
7885         struct cfs_schedulable_data data = {
7886                 .tg = tg,
7887                 .period = period,
7888                 .quota = quota,
7889         };
7890
7891         if (quota != RUNTIME_INF) {
7892                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7893                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7894         }
7895
7896         rcu_read_lock();
7897         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7898         rcu_read_unlock();
7899
7900         return ret;
7901 }
7902
7903 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7904                 struct cgroup_map_cb *cb)
7905 {
7906         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7907         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7908
7909         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7910         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7911         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7912
7913         return 0;
7914 }
7915 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7916 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7917
7918 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7919 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7920                                 s64 val)
7921 {
7922         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7923 }
7924
7925 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7926 {
7927         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7928 }
7929
7930 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7931                 u64 rt_period_us)
7932 {
7933         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7934 }
7935
7936 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7937 {
7938         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7939 }
7940 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7941
7942 static struct cftype cpu_files[] = {
7943 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7944         {
7945                 .name = "shares",
7946                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7947                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7948         },
7949 #endif
7950 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7951         {
7952                 .name = "cfs_quota_us",
7953                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7954                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7955         },
7956         {
7957                 .name = "cfs_period_us",
7958                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7959                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7960         },
7961         {
7962                 .name = "stat",
7963                 .read_map = cpu_stats_show,
7964         },
7965 #endif
7966 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7967         {
7968                 .name = "rt_runtime_us",
7969                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7970                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7971         },
7972         {
7973                 .name = "rt_period_us",
7974                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7975                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7976         },
7977 #endif
7978 };
7979
7980 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7981 {
7982         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7983 }
7984
7985 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7986         .name           = "cpu",
7987         .create         = cpu_cgroup_create,
7988         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7989         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7990         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7991         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7992         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7993         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7994         .early_init     = 1,
7995 };
7996
7997 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7998
7999 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8000
8001 /*
8002  * CPU accounting code for task groups.
8003  *
8004  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8005  * (balbir@in.ibm.com).
8006  */
8007
8008 /* create a new cpu accounting group */
8009 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(struct cgroup *cgrp)
8010 {
8011         struct cpuacct *ca;
8012
8013         if (!cgrp->parent)
8014                 return &root_cpuacct.css;
8015
8016         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8017         if (!ca)
8018                 goto out;
8019
8020         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8021         if (!ca->cpuusage)
8022                 goto out_free_ca;
8023
8024         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
8025         if (!ca->cpustat)
8026                 goto out_free_cpuusage;
8027
8028         return &ca->css;
8029
8030 out_free_cpuusage:
8031         free_percpu(ca->cpuusage);
8032 out_free_ca:
8033         kfree(ca);
8034 out:
8035         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8036 }
8037
8038 /* destroy an existing cpu accounting group */
8039 static void cpuacct_destroy(struct cgroup *cgrp)
8040 {
8041         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8042
8043         free_percpu(ca->cpustat);
8044         free_percpu(ca->cpuusage);
8045         kfree(ca);
8046 }
8047
8048 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8049 {
8050         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8051         u64 data;
8052
8053 #ifndef CONFIG_64BIT
8054         /*
8055          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8056          */
8057         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8058         data = *cpuusage;
8059         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8060 #else
8061         data = *cpuusage;
8062 #endif
8063
8064         return data;
8065 }
8066
8067 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8068 {
8069         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8070
8071 #ifndef CONFIG_64BIT
8072         /*
8073          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8074          */
8075         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8076         *cpuusage = val;
8077         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8078 #else
8079         *cpuusage = val;
8080 #endif
8081 }
8082
8083 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8084 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8085 {
8086         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8087         u64 totalcpuusage = 0;
8088         int i;
8089
8090         for_each_present_cpu(i)
8091                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8092
8093         return totalcpuusage;
8094 }
8095
8096 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8097                                                                 u64 reset)
8098 {
8099         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8100         int err = 0;
8101         int i;
8102
8103         if (reset) {
8104                 err = -EINVAL;
8105                 goto out;
8106         }
8107
8108         for_each_present_cpu(i)
8109                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8110
8111 out:
8112         return err;
8113 }
8114
8115 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8116                                    struct seq_file *m)
8117 {
8118         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8119         u64 percpu;
8120         int i;
8121
8122         for_each_present_cpu(i) {
8123                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8124                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8125         }
8126         seq_printf(m, "\n");
8127         return 0;
8128 }
8129
8130 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8131         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8132         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8133 };
8134
8135 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8136                               struct cgroup_map_cb *cb)
8137 {
8138         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8139         int cpu;
8140         s64 val = 0;
8141
8142         for_each_online_cpu(cpu) {
8143                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8144                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8145                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8146         }
8147         val = cputime64_to_clock_t(val);
8148         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8149
8150         val = 0;
8151         for_each_online_cpu(cpu) {
8152                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8153                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8154                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8155                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8156         }
8157
8158         val = cputime64_to_clock_t(val);
8159         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8160
8161         return 0;
8162 }
8163
8164 static struct cftype files[] = {
8165         {
8166                 .name = "usage",
8167                 .read_u64 = cpuusage_read,
8168                 .write_u64 = cpuusage_write,
8169         },
8170         {
8171                 .name = "usage_percpu",
8172                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8173         },
8174         {
8175                 .name = "stat",
8176                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8177         },
8178 };
8179
8180 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8181 {
8182         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8183 }
8184
8185 /*
8186  * charge this task's execution time to its accounting group.
8187  *
8188  * called with rq->lock held.
8189  */
8190 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8191 {
8192         struct cpuacct *ca;
8193         int cpu;
8194
8195         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8196                 return;
8197
8198         cpu = task_cpu(tsk);
8199
8200         rcu_read_lock();
8201
8202         ca = task_ca(tsk);
8203
8204         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8205                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8206                 *cpuusage += cputime;
8207         }
8208
8209         rcu_read_unlock();
8210 }
8211
8212 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8213         .name = "cpuacct",
8214         .create = cpuacct_create,
8215         .destroy = cpuacct_destroy,
8216         .populate = cpuacct_populate,
8217         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8218 };
8219 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */