ring-buffer: Update read stamp with first real commit on page
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.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/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74 #include <linux/init_task.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78 #include <asm/mutex.h>
79 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
80 #include <asm/paravirt.h>
81 #endif
82
83 #include "sched_cpupri.h"
84 #include "workqueue_sched.h"
85 #include "sched_autogroup.h"
86
87 #define CREATE_TRACE_POINTS
88 #include <trace/events/sched.h>
89
90 /*
91  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
92  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
93  * and back.
94  */
95 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
96 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
97 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
98
99 /*
100  * 'User priority' is the nice value converted to something we
101  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
102  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
103  */
104 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
105 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
106 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
107
108 /*
109  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
110  */
111 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
112
113 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
114 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
115
116 /*
117  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
118  *
119  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
120  * Timeslices get refilled after they expire.
121  */
122 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
123
124 /*
125  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
126  */
127 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
128
129 static inline int rt_policy(int policy)
130 {
131         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
132                 return 1;
133         return 0;
134 }
135
136 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
137 {
138         return rt_policy(p->policy);
139 }
140
141 /*
142  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
143  */
144 struct rt_prio_array {
145         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
146         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
147 };
148
149 struct rt_bandwidth {
150         /* nests inside the rq lock: */
151         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
152         ktime_t                 rt_period;
153         u64                     rt_runtime;
154         struct hrtimer          rt_period_timer;
155 };
156
157 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
158
159 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
160
161 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
162 {
163         struct rt_bandwidth *rt_b =
164                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
165         ktime_t now;
166         int overrun;
167         int idle = 0;
168
169         for (;;) {
170                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
171                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
172
173                 if (!overrun)
174                         break;
175
176                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
177         }
178
179         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
180 }
181
182 static
183 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
184 {
185         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
186         rt_b->rt_runtime = runtime;
187
188         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
189
190         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
191                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
192         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
193 }
194
195 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
196 {
197         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
198 }
199
200 static void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
201 {
202         unsigned long delta;
203         ktime_t soft, hard, now;
204
205         for (;;) {
206                 if (hrtimer_active(period_timer))
207                         break;
208
209                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
210                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
211
212                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
213                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
214                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
215                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
216                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
217         }
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         start_bandwidth_timer(&rt_b->rt_period_timer, rt_b->rt_period);
230         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231 }
232
233 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
234 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
235 {
236         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
237 }
238 #endif
239
240 /*
241  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
242  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
243  */
244 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
245
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247
248 #include <linux/cgroup.h>
249
250 struct cfs_rq;
251
252 static LIST_HEAD(task_groups);
253
254 struct cfs_bandwidth {
255 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
256         raw_spinlock_t lock;
257         ktime_t period;
258         u64 quota, runtime;
259         s64 hierarchal_quota;
260         u64 runtime_expires;
261
262         int idle, timer_active;
263         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
264         struct list_head throttled_cfs_rq;
265
266         /* statistics */
267         int nr_periods, nr_throttled;
268         u64 throttled_time;
269 #endif
270 };
271
272 /* task group related information */
273 struct task_group {
274         struct cgroup_subsys_state css;
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282
283         atomic_t load_weight;
284 #endif
285
286 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
287         struct sched_rt_entity **rt_se;
288         struct rt_rq **rt_rq;
289
290         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
291 #endif
292
293         struct rcu_head rcu;
294         struct list_head list;
295
296         struct task_group *parent;
297         struct list_head siblings;
298         struct list_head children;
299
300 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
301         struct autogroup *autogroup;
302 #endif
303
304         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
305 };
306
307 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
308 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
309
310 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
311
312 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
313
314 /*
315  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
316  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
317  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
318  * too large, so as the shares value of a task group.
319  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
320  *  limitation from this.)
321  */
322 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
323 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
324
325 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
326 #endif
327
328 /* Default task group.
329  *      Every task in system belong to this group at bootup.
330  */
331 struct task_group root_task_group;
332
333 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
334
335 /* CFS-related fields in a runqueue */
336 struct cfs_rq {
337         struct load_weight load;
338         unsigned long nr_running, h_nr_running;
339
340         u64 exec_clock;
341         u64 min_vruntime;
342 #ifndef CONFIG_64BIT
343         u64 min_vruntime_copy;
344 #endif
345
346         struct rb_root tasks_timeline;
347         struct rb_node *rb_leftmost;
348
349         struct list_head tasks;
350         struct list_head *balance_iterator;
351
352         /*
353          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
354          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
355          */
356         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
357
358 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
359         unsigned int nr_spread_over;
360 #endif
361
362 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
363         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
364
365         /*
366          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
367          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
368          * (like users, containers etc.)
369          *
370          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
371          * list is used during load balance.
372          */
373         int on_list;
374         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
375         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
376
377 #ifdef CONFIG_SMP
378         /*
379          * the part of load.weight contributed by tasks
380          */
381         unsigned long task_weight;
382
383         /*
384          *   h_load = weight * f(tg)
385          *
386          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
387          * this group.
388          */
389         unsigned long h_load;
390
391         /*
392          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
393          *
394          * load_stamp is the last time we updated the load average
395          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
396          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
397          */
398         u64 load_avg;
399         u64 load_period;
400         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
401
402         unsigned long load_contribution;
403 #endif
404 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
405         int runtime_enabled;
406         u64 runtime_expires;
407         s64 runtime_remaining;
408
409         u64 throttled_timestamp;
410         int throttled, throttle_count;
411         struct list_head throttled_list;
412 #endif
413 #endif
414 };
415
416 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
417 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
418 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
419 {
420         return &tg->cfs_bandwidth;
421 }
422
423 static inline u64 default_cfs_period(void);
424 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
425 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
426
427 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
428 {
429         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
430                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
431         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
432
433         return HRTIMER_NORESTART;
434 }
435
436 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
437 {
438         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
439                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
440         ktime_t now;
441         int overrun;
442         int idle = 0;
443
444         for (;;) {
445                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
446                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
447
448                 if (!overrun)
449                         break;
450
451                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
452         }
453
454         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
455 }
456
457 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
458 {
459         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
460         cfs_b->runtime = 0;
461         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
462         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
463
464         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
465         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
466         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
467         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
468         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
469 }
470
471 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
472 {
473         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
474         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
475 }
476
477 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
478 static void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
479 {
480         /*
481          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
482          * period or because we're racing with the tear-down path
483          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
484          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
485          */
486         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
487                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
488                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
489                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
490
491                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
492                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
493                 if (cfs_b->timer_active)
494                         return;
495         }
496
497         cfs_b->timer_active = 1;
498         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
499 }
500
501 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
502 {
503         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
504         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
505 }
506 #else
507 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
508 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
509 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
510
511 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
512 {
513         return NULL;
514 }
515 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
516 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
517
518 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
519 struct rt_rq {
520         struct rt_prio_array active;
521         unsigned long rt_nr_running;
522 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
523         struct {
524                 int curr; /* highest queued rt task prio */
525 #ifdef CONFIG_SMP
526                 int next; /* next highest */
527 #endif
528         } highest_prio;
529 #endif
530 #ifdef CONFIG_SMP
531         unsigned long rt_nr_migratory;
532         unsigned long rt_nr_total;
533         int overloaded;
534         struct plist_head pushable_tasks;
535 #endif
536         int rt_throttled;
537         u64 rt_time;
538         u64 rt_runtime;
539         /* Nests inside the rq lock: */
540         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
541
542 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
543         unsigned long rt_nr_boosted;
544
545         struct rq *rq;
546         struct list_head leaf_rt_rq_list;
547         struct task_group *tg;
548 #endif
549 };
550
551 #ifdef CONFIG_SMP
552
553 /*
554  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
555  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
556  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
557  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
558  * object.
559  *
560  */
561 struct root_domain {
562         atomic_t refcount;
563         atomic_t rto_count;
564         struct rcu_head rcu;
565         cpumask_var_t span;
566         cpumask_var_t online;
567
568         /*
569          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
570          * one runnable RT task.
571          */
572         cpumask_var_t rto_mask;
573         struct cpupri cpupri;
574 };
575
576 /*
577  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
578  * members (mimicking the global state we have today).
579  */
580 static struct root_domain def_root_domain;
581
582 #endif /* CONFIG_SMP */
583
584 /*
585  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
586  *
587  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
588  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
589  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
590  */
591 struct rq {
592         /* runqueue lock: */
593         raw_spinlock_t lock;
594
595         /*
596          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
597          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
598          */
599         unsigned long nr_running;
600         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
601         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
602         unsigned long last_load_update_tick;
603 #ifdef CONFIG_NO_HZ
604         u64 nohz_stamp;
605         unsigned char nohz_balance_kick;
606 #endif
607         int skip_clock_update;
608
609         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
610         struct load_weight load;
611         unsigned long nr_load_updates;
612         u64 nr_switches;
613
614         struct cfs_rq cfs;
615         struct rt_rq rt;
616
617 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
618         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
619         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
620 #endif
621 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
622         struct list_head leaf_rt_rq_list;
623 #endif
624
625         /*
626          * This is part of a global counter where only the total sum
627          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
628          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
629          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
630          */
631         unsigned long nr_uninterruptible;
632
633         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
634         unsigned long next_balance;
635         struct mm_struct *prev_mm;
636
637         u64 clock;
638         u64 clock_task;
639
640         atomic_t nr_iowait;
641
642 #ifdef CONFIG_SMP
643         struct root_domain *rd;
644         struct sched_domain *sd;
645
646         unsigned long cpu_power;
647
648         unsigned char idle_balance;
649         /* For active balancing */
650         int post_schedule;
651         int active_balance;
652         int push_cpu;
653         struct cpu_stop_work active_balance_work;
654         /* cpu of this runqueue: */
655         int cpu;
656         int online;
657
658         u64 rt_avg;
659         u64 age_stamp;
660         u64 idle_stamp;
661         u64 avg_idle;
662 #endif
663
664 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
665         u64 prev_irq_time;
666 #endif
667 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
668         u64 prev_steal_time;
669 #endif
670 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
671         u64 prev_steal_time_rq;
672 #endif
673
674         /* calc_load related fields */
675         unsigned long calc_load_update;
676         long calc_load_active;
677
678 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
679 #ifdef CONFIG_SMP
680         int hrtick_csd_pending;
681         struct call_single_data hrtick_csd;
682 #endif
683         struct hrtimer hrtick_timer;
684 #endif
685
686 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
687         /* latency stats */
688         struct sched_info rq_sched_info;
689         unsigned long long rq_cpu_time;
690         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
691
692         /* sys_sched_yield() stats */
693         unsigned int yld_count;
694
695         /* schedule() stats */
696         unsigned int sched_switch;
697         unsigned int sched_count;
698         unsigned int sched_goidle;
699
700         /* try_to_wake_up() stats */
701         unsigned int ttwu_count;
702         unsigned int ttwu_local;
703 #endif
704
705 #ifdef CONFIG_SMP
706         struct llist_head wake_list;
707 #endif
708 };
709
710 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
711
712
713 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
714
715 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
716 {
717 #ifdef CONFIG_SMP
718         return rq->cpu;
719 #else
720         return 0;
721 #endif
722 }
723
724 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
725         rcu_dereference_check((p), \
726                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
727
728 /*
729  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
730  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
731  *
732  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
733  * preempt-disabled sections.
734  */
735 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
736         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
737
738 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
739 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
740 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
741 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
742 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
743
744 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
745
746 /*
747  * Return the group to which this tasks belongs.
748  *
749  * We cannot use task_subsys_state() and friends because the cgroup
750  * subsystem changes that value before the cgroup_subsys::attach() method
751  * is called, therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
752  *
753  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
754  * core changes this before calling sched_move_task().
755  *
756  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
757  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
758  */
759 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
760 {
761         return p->sched_task_group;
762 }
763
764 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
765 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
766 {
767 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
768         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
769         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
770 #endif
771
772 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
773         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
774         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
775 #endif
776 }
777
778 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
779
780 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
781 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
782 {
783         return NULL;
784 }
785
786 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
787
788 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
789
790 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
791 {
792         s64 delta;
793
794         if (rq->skip_clock_update > 0)
795                 return;
796
797         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
798         rq->clock += delta;
799         update_rq_clock_task(rq, delta);
800 }
801
802 /*
803  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
804  */
805 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
806 # define const_debug __read_mostly
807 #else
808 # define const_debug static const
809 #endif
810
811 /**
812  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
813  * @cpu: the processor in question.
814  *
815  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
816  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
817  */
818 int runqueue_is_locked(int cpu)
819 {
820         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
821 }
822
823 /*
824  * Debugging: various feature bits
825  */
826
827 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
828         __SCHED_FEAT_##name ,
829
830 enum {
831 #include "sched_features.h"
832 };
833
834 #undef SCHED_FEAT
835
836 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
837         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
838
839 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
840 #include "sched_features.h"
841         0;
842
843 #undef SCHED_FEAT
844
845 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
846 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
847         #name ,
848
849 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
850 #include "sched_features.h"
851         NULL
852 };
853
854 #undef SCHED_FEAT
855
856 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
857 {
858         int i;
859
860         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
861                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
862                         seq_puts(m, "NO_");
863                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
864         }
865         seq_puts(m, "\n");
866
867         return 0;
868 }
869
870 static ssize_t
871 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
872                 size_t cnt, loff_t *ppos)
873 {
874         char buf[64];
875         char *cmp;
876         int neg = 0;
877         int i;
878
879         if (cnt > 63)
880                 cnt = 63;
881
882         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
883                 return -EFAULT;
884
885         buf[cnt] = 0;
886         cmp = strstrip(buf);
887
888         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
889                 neg = 1;
890                 cmp += 3;
891         }
892
893         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
894                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
895                         if (neg)
896                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
897                         else
898                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
899                         break;
900                 }
901         }
902
903         if (!sched_feat_names[i])
904                 return -EINVAL;
905
906         *ppos += cnt;
907
908         return cnt;
909 }
910
911 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
912 {
913         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
914 }
915
916 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
917         .open           = sched_feat_open,
918         .write          = sched_feat_write,
919         .read           = seq_read,
920         .llseek         = seq_lseek,
921         .release        = single_release,
922 };
923
924 static __init int sched_init_debug(void)
925 {
926         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
927                         &sched_feat_fops);
928
929         return 0;
930 }
931 late_initcall(sched_init_debug);
932
933 #endif
934
935 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
936
937 /*
938  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
939  * Limited because this is done with IRQs disabled.
940  */
941 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
942
943 /*
944  * period over which we average the RT time consumption, measured
945  * in ms.
946  *
947  * default: 1s
948  */
949 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
950
951 /*
952  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
953  * default: 1s
954  */
955 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
956
957 static __read_mostly int scheduler_running;
958
959 /*
960  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
961  * default: 0.95s
962  */
963 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
964
965 static inline u64 global_rt_period(void)
966 {
967         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
968 }
969
970 static inline u64 global_rt_runtime(void)
971 {
972         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
973                 return RUNTIME_INF;
974
975         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
976 }
977
978 #ifndef prepare_arch_switch
979 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
980 #endif
981 #ifndef finish_arch_switch
982 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
983 #endif
984
985 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
986 {
987         return rq->curr == p;
988 }
989
990 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
991 {
992 #ifdef CONFIG_SMP
993         return p->on_cpu;
994 #else
995         return task_current(rq, p);
996 #endif
997 }
998
999 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1000 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1001 {
1002 #ifdef CONFIG_SMP
1003         /*
1004          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1005          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1006          * here.
1007          */
1008         next->on_cpu = 1;
1009 #endif
1010 }
1011
1012 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1013 {
1014 #ifdef CONFIG_SMP
1015         /*
1016          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1017          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1018          * finished.
1019          *
1020          * Pairs with the control dependency and rmb in try_to_wake_up().
1021          */
1022         smp_mb();
1023         prev->on_cpu = 0;
1024 #endif
1025 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1026         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1027         rq->lock.owner = current;
1028 #endif
1029         /*
1030          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1031          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1032          * prev into current:
1033          */
1034         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1035
1036         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1037 }
1038
1039 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1040 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1041 {
1042 #ifdef CONFIG_SMP
1043         /*
1044          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1045          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1046          * here.
1047          */
1048         next->on_cpu = 1;
1049 #endif
1050 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1051         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1052 #else
1053         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1054 #endif
1055 }
1056
1057 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1058 {
1059 #ifdef CONFIG_SMP
1060         /*
1061          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1062          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1063          * finished.
1064          */
1065         smp_wmb();
1066         prev->on_cpu = 0;
1067 #endif
1068 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1069         local_irq_enable();
1070 #endif
1071 }
1072 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1073
1074 /*
1075  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1076  */
1077 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1078         __acquires(rq->lock)
1079 {
1080         struct rq *rq;
1081
1082         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1083
1084         for (;;) {
1085                 rq = task_rq(p);
1086                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1087                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1088                         return rq;
1089                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1090         }
1091 }
1092
1093 /*
1094  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1095  */
1096 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1097         __acquires(p->pi_lock)
1098         __acquires(rq->lock)
1099 {
1100         struct rq *rq;
1101
1102         for (;;) {
1103                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1104                 rq = task_rq(p);
1105                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1106                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1107                         return rq;
1108                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1109                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1110         }
1111 }
1112
1113 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1114         __releases(rq->lock)
1115 {
1116         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1117 }
1118
1119 static inline void
1120 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1121         __releases(rq->lock)
1122         __releases(p->pi_lock)
1123 {
1124         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1125         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1130  */
1131 static struct rq *this_rq_lock(void)
1132         __acquires(rq->lock)
1133 {
1134         struct rq *rq;
1135
1136         local_irq_disable();
1137         rq = this_rq();
1138         raw_spin_lock(&rq->lock);
1139
1140         return rq;
1141 }
1142
1143 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1144 /*
1145  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1146  *
1147  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1148  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1149  * reschedule event.
1150  *
1151  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1152  * rq->lock.
1153  */
1154
1155 /*
1156  * Use hrtick when:
1157  *  - enabled by features
1158  *  - hrtimer is actually high res
1159  */
1160 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1161 {
1162         if (!sched_feat(HRTICK))
1163                 return 0;
1164         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1165                 return 0;
1166         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1167 }
1168
1169 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1170 {
1171         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1172                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * High-resolution timer tick.
1177  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1178  */
1179 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1180 {
1181         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1182
1183         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1184
1185         raw_spin_lock(&rq->lock);
1186         update_rq_clock(rq);
1187         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1188         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1189
1190         return HRTIMER_NORESTART;
1191 }
1192
1193 #ifdef CONFIG_SMP
1194 /*
1195  * called from hardirq (IPI) context
1196  */
1197 static void __hrtick_start(void *arg)
1198 {
1199         struct rq *rq = arg;
1200
1201         raw_spin_lock(&rq->lock);
1202         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1203         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1204         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Called to set the hrtick timer state.
1209  *
1210  * called with rq->lock held and irqs disabled
1211  */
1212 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1213 {
1214         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1215         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1216
1217         hrtimer_set_expires(timer, time);
1218
1219         if (rq == this_rq()) {
1220                 hrtimer_restart(timer);
1221         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1222                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1223                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1224         }
1225 }
1226
1227 static int
1228 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1229 {
1230         int cpu = (int)(long)hcpu;
1231
1232         switch (action) {
1233         case CPU_UP_CANCELED:
1234         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1235         case CPU_DOWN_PREPARE:
1236         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1237         case CPU_DEAD:
1238         case CPU_DEAD_FROZEN:
1239                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1240                 return NOTIFY_OK;
1241         }
1242
1243         return NOTIFY_DONE;
1244 }
1245
1246 static __init void init_hrtick(void)
1247 {
1248         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1249 }
1250 #else
1251 /*
1252  * Called to set the hrtick timer state.
1253  *
1254  * called with rq->lock held and irqs disabled
1255  */
1256 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1257 {
1258         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1259                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1260 }
1261
1262 static inline void init_hrtick(void)
1263 {
1264 }
1265 #endif /* CONFIG_SMP */
1266
1267 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1271
1272         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1273         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1274         rq->hrtick_csd.info = rq;
1275 #endif
1276
1277         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1278         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1279 }
1280 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1281 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1282 {
1283 }
1284
1285 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1286 {
1287 }
1288
1289 static inline void init_hrtick(void)
1290 {
1291 }
1292 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1293
1294 /*
1295  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1296  *
1297  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1298  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1299  * the target CPU.
1300  */
1301 #ifdef CONFIG_SMP
1302
1303 #ifndef tsk_is_polling
1304 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1305 #endif
1306
1307 static void resched_task(struct task_struct *p)
1308 {
1309         int cpu;
1310
1311         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1312
1313         if (test_tsk_need_resched(p))
1314                 return;
1315
1316         set_tsk_need_resched(p);
1317
1318         cpu = task_cpu(p);
1319         if (cpu == smp_processor_id())
1320                 return;
1321
1322         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1323         smp_mb();
1324         if (!tsk_is_polling(p))
1325                 smp_send_reschedule(cpu);
1326 }
1327
1328 static void resched_cpu(int cpu)
1329 {
1330         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1331         unsigned long flags;
1332
1333         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1334                 return;
1335         resched_task(cpu_curr(cpu));
1336         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1337 }
1338
1339 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1340 /*
1341  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1342  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1343  *
1344  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1345  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1346  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1347  */
1348 int get_nohz_timer_target(void)
1349 {
1350         int cpu = smp_processor_id();
1351         int i;
1352         struct sched_domain *sd;
1353
1354         rcu_read_lock();
1355         for_each_domain(cpu, sd) {
1356                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1357                         if (!idle_cpu(i)) {
1358                                 cpu = i;
1359                                 goto unlock;
1360                         }
1361                 }
1362         }
1363 unlock:
1364         rcu_read_unlock();
1365         return cpu;
1366 }
1367 /*
1368  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1369  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1370  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1371  * idle system the next event might even be infinite time into the
1372  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1373  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1374  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1375  * wheel for the next timer event.
1376  */
1377 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1378 {
1379         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1380
1381         if (cpu == smp_processor_id())
1382                 return;
1383
1384         /*
1385          * This is safe, as this function is called with the timer
1386          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1387          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1388          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1389          * timer into account automatically.
1390          */
1391         if (rq->curr != rq->idle)
1392                 return;
1393
1394         /*
1395          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1396          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1397          * idle task through an additional NOOP schedule()
1398          */
1399         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1400
1401         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1402         smp_mb();
1403         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1404                 smp_send_reschedule(cpu);
1405 }
1406
1407 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1408 {
1409         return idle_cpu(smp_processor_id()) && this_rq()->nohz_balance_kick;
1410 }
1411
1412 #else /* CONFIG_NO_HZ */
1413
1414 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1415 {
1416         return false;
1417 }
1418
1419 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1420
1421 static u64 sched_avg_period(void)
1422 {
1423         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1424 }
1425
1426 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1427 {
1428         s64 period = sched_avg_period();
1429
1430         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1431                 /*
1432                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1433                  * optimising this loop into a divmod call.
1434                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1435                  */
1436                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1437                 rq->age_stamp += period;
1438                 rq->rt_avg /= 2;
1439         }
1440 }
1441
1442 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1443 {
1444         rq->rt_avg += rt_delta;
1445         sched_avg_update(rq);
1446 }
1447
1448 #else /* !CONFIG_SMP */
1449 static void resched_task(struct task_struct *p)
1450 {
1451         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1452         set_tsk_need_resched(p);
1453 }
1454
1455 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1456 {
1457 }
1458
1459 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1460 {
1461 }
1462 #endif /* CONFIG_SMP */
1463
1464 #if BITS_PER_LONG == 32
1465 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1466 #else
1467 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1468 #endif
1469
1470 #define WMULT_SHIFT     32
1471
1472 /*
1473  * Shift right and round:
1474  */
1475 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1476
1477 /*
1478  * delta *= weight / lw
1479  */
1480 static unsigned long
1481 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1482                 struct load_weight *lw)
1483 {
1484         u64 tmp;
1485
1486         /*
1487          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1488          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1489          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1490          */
1491         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1492                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1493         else
1494                 tmp = (u64)delta_exec;
1495
1496         if (!lw->inv_weight) {
1497                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1498
1499                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1500                         lw->inv_weight = 1;
1501                 else if (unlikely(!w))
1502                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1503                 else
1504                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1505         }
1506
1507         /*
1508          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1509          */
1510         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1511                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1512                         WMULT_SHIFT/2);
1513         else
1514                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1515
1516         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1517 }
1518
1519 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1520 {
1521         lw->weight += inc;
1522         lw->inv_weight = 0;
1523 }
1524
1525 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1526 {
1527         lw->weight -= dec;
1528         lw->inv_weight = 0;
1529 }
1530
1531 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1532 {
1533         lw->weight = w;
1534         lw->inv_weight = 0;
1535 }
1536
1537 /*
1538  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1539  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1540  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1541  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1542  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1543  * slice expiry etc.
1544  */
1545
1546 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1547 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1548
1549 /*
1550  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1551  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1552  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1553  * that remained on nice 0.
1554  *
1555  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1556  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1557  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1558  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1559  * the relative distance between them is ~25%.)
1560  */
1561 static const int prio_to_weight[40] = {
1562  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1563  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1564  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1565  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1566  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1567  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1568  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1569  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1570 };
1571
1572 /*
1573  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1574  *
1575  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1576  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1577  * into multiplications:
1578  */
1579 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1580  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1581  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1582  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1583  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1584  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1585  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1586  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1587  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1588 };
1589
1590 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1591 enum cpuacct_stat_index {
1592         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1593         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1594
1595         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1596 };
1597
1598 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1599 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1600 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1601                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1602 #else
1603 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1604 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1605                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1606 #endif
1607
1608 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1609 {
1610         update_load_add(&rq->load, load);
1611 }
1612
1613 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1614 {
1615         update_load_sub(&rq->load, load);
1616 }
1617
1618 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1619                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1620 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1621
1622 /*
1623  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1624  * node and @up when leaving it for the final time.
1625  *
1626  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1627  */
1628 static int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1629                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1630 {
1631         struct task_group *parent, *child;
1632         int ret;
1633
1634         parent = from;
1635
1636 down:
1637         ret = (*down)(parent, data);
1638         if (ret)
1639                 goto out;
1640         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1641                 parent = child;
1642                 goto down;
1643
1644 up:
1645                 continue;
1646         }
1647         ret = (*up)(parent, data);
1648         if (ret || parent == from)
1649                 goto out;
1650
1651         child = parent;
1652         parent = parent->parent;
1653         if (parent)
1654                 goto up;
1655 out:
1656         return ret;
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1661  * leaving it for the final time.
1662  *
1663  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1664  */
1665
1666 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1667 {
1668         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
1669 }
1670
1671 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1672 {
1673         return 0;
1674 }
1675 #endif
1676
1677 #ifdef CONFIG_SMP
1678 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1679 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1680 {
1681         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1682 }
1683
1684 /*
1685  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1686  * according to the scheduling class and "nice" value.
1687  *
1688  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1689  * balance conservatively.
1690  */
1691 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1692 {
1693         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1694         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1695
1696         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1697                 return total;
1698
1699         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1704  * according to the scheduling class and "nice" value.
1705  */
1706 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1707 {
1708         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1709         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1710
1711         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1712                 return total;
1713
1714         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1715 }
1716
1717 static unsigned long power_of(int cpu)
1718 {
1719         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1720 }
1721
1722 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1723
1724 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1725 {
1726         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1727         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1728
1729         if (nr_running)
1730                 return rq->load.weight / nr_running;
1731
1732         return 0;
1733 }
1734
1735 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1736
1737 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1738
1739 /*
1740  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1741  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1742  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1743  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1744  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1745  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1746  */
1747 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1748         __releases(this_rq->lock)
1749         __acquires(busiest->lock)
1750         __acquires(this_rq->lock)
1751 {
1752         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1753         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1754
1755         return 1;
1756 }
1757
1758 #else
1759 /*
1760  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1761  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1762  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1763  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1764  * regardless of entry order into the function.
1765  */
1766 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1767         __releases(this_rq->lock)
1768         __acquires(busiest->lock)
1769         __acquires(this_rq->lock)
1770 {
1771         int ret = 0;
1772
1773         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1774                 if (busiest < this_rq) {
1775                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1776                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1777                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1778                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1779                         ret = 1;
1780                 } else
1781                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1782                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1783         }
1784         return ret;
1785 }
1786
1787 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1788
1789 /*
1790  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1791  */
1792 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1793 {
1794         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1795                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1796                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1797                 BUG_ON(1);
1798         }
1799
1800         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1801 }
1802
1803 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1804         __releases(busiest->lock)
1805 {
1806         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1807         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1808 }
1809
1810 /*
1811  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1812  *
1813  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1814  * you need to do so manually before calling.
1815  */
1816 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1817         __acquires(rq1->lock)
1818         __acquires(rq2->lock)
1819 {
1820         BUG_ON(!irqs_disabled());
1821         if (rq1 == rq2) {
1822                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1823                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1824         } else {
1825                 if (rq1 < rq2) {
1826                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1827                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1828                 } else {
1829                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1830                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1831                 }
1832         }
1833 }
1834
1835 /*
1836  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1837  *
1838  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1839  * you need to do so manually after calling.
1840  */
1841 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1842         __releases(rq1->lock)
1843         __releases(rq2->lock)
1844 {
1845         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1846         if (rq1 != rq2)
1847                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1848         else
1849                 __release(rq2->lock);
1850 }
1851
1852 #else /* CONFIG_SMP */
1853
1854 /*
1855  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1856  *
1857  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1858  * you need to do so manually before calling.
1859  */
1860 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1861         __acquires(rq1->lock)
1862         __acquires(rq2->lock)
1863 {
1864         BUG_ON(!irqs_disabled());
1865         BUG_ON(rq1 != rq2);
1866         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1867         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1868 }
1869
1870 /*
1871  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1872  *
1873  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1874  * you need to do so manually after calling.
1875  */
1876 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1877         __releases(rq1->lock)
1878         __releases(rq2->lock)
1879 {
1880         BUG_ON(rq1 != rq2);
1881         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1882         __release(rq2->lock);
1883 }
1884
1885 #endif
1886
1887 static void update_sysctl(void);
1888 static int get_update_sysctl_factor(void);
1889 static void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
1890
1891 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1892 {
1893         set_task_rq(p, cpu);
1894 #ifdef CONFIG_SMP
1895         /*
1896          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1897          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1898          * per-task data have been completed by this moment.
1899          */
1900         smp_wmb();
1901         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1902 #endif
1903 }
1904
1905 static const struct sched_class rt_sched_class;
1906
1907 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1908 #define for_each_class(class) \
1909    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1910
1911 #include "sched_stats.h"
1912
1913 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1914 {
1915         rq->nr_running++;
1916 }
1917
1918 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1919 {
1920         rq->nr_running--;
1921 }
1922
1923 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1924 {
1925         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1926         struct load_weight *load = &p->se.load;
1927
1928         /*
1929          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1930          */
1931         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1932                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1933                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1934                 return;
1935         }
1936
1937         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1938         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1939 }
1940
1941 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1942 {
1943         update_rq_clock(rq);
1944         sched_info_queued(p);
1945         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1946 }
1947
1948 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1949 {
1950         update_rq_clock(rq);
1951         sched_info_dequeued(p);
1952         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1953 }
1954
1955 /*
1956  * activate_task - move a task to the runqueue.
1957  */
1958 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1959 {
1960         if (task_contributes_to_load(p))
1961                 rq->nr_uninterruptible--;
1962
1963         enqueue_task(rq, p, flags);
1964 }
1965
1966 /*
1967  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1968  */
1969 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1970 {
1971         if (task_contributes_to_load(p))
1972                 rq->nr_uninterruptible++;
1973
1974         dequeue_task(rq, p, flags);
1975 }
1976
1977 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1978
1979 /*
1980  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1981  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1982  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1983  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1984  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1985  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1986  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1987  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1988  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1989  */
1990 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1991 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1992
1993 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1994 static int sched_clock_irqtime;
1995
1996 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1997 {
1998         sched_clock_irqtime = 1;
1999 }
2000
2001 void disable_sched_clock_irqtime(void)
2002 {
2003         sched_clock_irqtime = 0;
2004 }
2005
2006 #ifndef CONFIG_64BIT
2007 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
2008
2009 static inline void irq_time_write_begin(void)
2010 {
2011         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2012         smp_wmb();
2013 }
2014
2015 static inline void irq_time_write_end(void)
2016 {
2017         smp_wmb();
2018         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2019 }
2020
2021 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2022 {
2023         u64 irq_time;
2024         unsigned seq;
2025
2026         do {
2027                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
2028                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
2029                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2030         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
2031
2032         return irq_time;
2033 }
2034 #else /* CONFIG_64BIT */
2035 static inline void irq_time_write_begin(void)
2036 {
2037 }
2038
2039 static inline void irq_time_write_end(void)
2040 {
2041 }
2042
2043 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2044 {
2045         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2046 }
2047 #endif /* CONFIG_64BIT */
2048
2049 /*
2050  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
2051  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
2052  */
2053 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
2054 {
2055         unsigned long flags;
2056         s64 delta;
2057         int cpu;
2058
2059         if (!sched_clock_irqtime)
2060                 return;
2061
2062         local_irq_save(flags);
2063
2064         cpu = smp_processor_id();
2065         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
2066         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
2067
2068         irq_time_write_begin();
2069         /*
2070          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
2071          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
2072          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
2073          * that do not consume any time, but still wants to run.
2074          */
2075         if (hardirq_count())
2076                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
2077         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
2078                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
2079
2080         irq_time_write_end();
2081         local_irq_restore(flags);
2082 }
2083 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
2084
2085 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2086
2087 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2088 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
2089 {
2090         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
2091                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
2092
2093         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
2094 }
2095 #endif
2096
2097 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2098 {
2099 /*
2100  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
2101  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
2102  */
2103 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2104         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
2105 #endif
2106 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2107         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
2108
2109         /*
2110          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
2111          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
2112          * {soft,}irq region.
2113          *
2114          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
2115          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
2116          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
2117          * monotonic.
2118          *
2119          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
2120          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
2121          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
2122          * atomic ops.
2123          */
2124         if (irq_delta > delta)
2125                 irq_delta = delta;
2126
2127         rq->prev_irq_time += irq_delta;
2128         delta -= irq_delta;
2129 #endif
2130 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
2131         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
2132                 u64 st;
2133
2134                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
2135                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
2136
2137                 if (unlikely(steal > delta))
2138                         steal = delta;
2139
2140                 st = steal_ticks(steal);
2141                 steal = st * TICK_NSEC;
2142
2143                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
2144
2145                 delta -= steal;
2146         }
2147 #endif
2148
2149         rq->clock_task += delta;
2150
2151 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2152         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
2153                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
2154 #endif
2155 }
2156
2157 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2158 static int irqtime_account_hi_update(void)
2159 {
2160         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2161         unsigned long flags;
2162         u64 latest_ns;
2163         int ret = 0;
2164
2165         local_irq_save(flags);
2166         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
2167         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2168                 ret = 1;
2169         local_irq_restore(flags);
2170         return ret;
2171 }
2172
2173 static int irqtime_account_si_update(void)
2174 {
2175         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2176         unsigned long flags;
2177         u64 latest_ns;
2178         int ret = 0;
2179
2180         local_irq_save(flags);
2181         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2182         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2183                 ret = 1;
2184         local_irq_restore(flags);
2185         return ret;
2186 }
2187
2188 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2189
2190 #define sched_clock_irqtime     (0)
2191
2192 #endif
2193
2194 #ifdef CONFIG_SMP
2195 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq);
2196 #endif
2197
2198 #include "sched_idletask.c"
2199 #include "sched_fair.c"
2200 #include "sched_rt.c"
2201 #include "sched_autogroup.c"
2202 #include "sched_stoptask.c"
2203 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2204 # include "sched_debug.c"
2205 #endif
2206
2207 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2208 {
2209         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2210         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2211
2212         if (stop) {
2213                 /*
2214                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2215                  * userspace knows about and won't get confused about.
2216                  *
2217                  * Also, it will make PI more or less work without too
2218                  * much confusion -- but then, stop work should not
2219                  * rely on PI working anyway.
2220                  */
2221                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2222
2223                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2224         }
2225
2226         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2227
2228         if (old_stop) {
2229                 /*
2230                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2231                  * it can die in pieces.
2232                  */
2233                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2234         }
2235 }
2236
2237 /*
2238  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2239  */
2240 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2241 {
2242         return p->static_prio;
2243 }
2244
2245 /*
2246  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2247  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2248  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2249  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2250  * estimator recalculates.
2251  */
2252 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2253 {
2254         int prio;
2255
2256         if (task_has_rt_policy(p))
2257                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2258         else
2259                 prio = __normal_prio(p);
2260         return prio;
2261 }
2262
2263 /*
2264  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2265  * taken into account by the scheduler. This value might
2266  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2267  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2268  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2269  */
2270 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2271 {
2272         p->normal_prio = normal_prio(p);
2273         /*
2274          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2275          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2276          * to the normal priority:
2277          */
2278         if (!rt_prio(p->prio))
2279                 return p->normal_prio;
2280         return p->prio;
2281 }
2282
2283 /**
2284  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2285  * @p: the task in question.
2286  */
2287 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2288 {
2289         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2290 }
2291
2292 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2293                                        const struct sched_class *prev_class,
2294                                        int oldprio)
2295 {
2296         if (prev_class != p->sched_class) {
2297                 if (prev_class->switched_from)
2298                         prev_class->switched_from(rq, p);
2299                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2300         } else if (oldprio != p->prio)
2301                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2302 }
2303
2304 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2305 {
2306         const struct sched_class *class;
2307
2308         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2309                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2310         } else {
2311                 for_each_class(class) {
2312                         if (class == rq->curr->sched_class)
2313                                 break;
2314                         if (class == p->sched_class) {
2315                                 resched_task(rq->curr);
2316                                 break;
2317                         }
2318                 }
2319         }
2320
2321         /*
2322          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2323          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2324          */
2325         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2326                 rq->skip_clock_update = 1;
2327 }
2328
2329 #ifdef CONFIG_SMP
2330 /*
2331  * Is this task likely cache-hot:
2332  */
2333 static int
2334 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2335 {
2336         s64 delta;
2337
2338         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2339                 return 0;
2340
2341         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2342                 return 0;
2343
2344         /*
2345          * Buddy candidates are cache hot:
2346          */
2347         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2348                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2349                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2350                 return 1;
2351
2352         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2353                 return 1;
2354         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2355                 return 0;
2356
2357         delta = now - p->se.exec_start;
2358
2359         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2360 }
2361
2362 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2363 {
2364 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2365         /*
2366          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2367          * ttwu() will sort out the placement.
2368          */
2369         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2370                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2371
2372 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2373         /*
2374          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2375          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2376          *
2377          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2378          * see task_group().
2379          *
2380          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2381          * task_rq_lock().
2382          */
2383         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2384                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2385 #endif
2386 #endif
2387
2388         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2389
2390         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2391                 p->se.nr_migrations++;
2392                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2393         }
2394
2395         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2396 }
2397
2398 struct migration_arg {
2399         struct task_struct *task;
2400         int dest_cpu;
2401 };
2402
2403 static int migration_cpu_stop(void *data);
2404
2405 /*
2406  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2407  *
2408  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2409  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2410  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2411  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2412  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2413  * @p has remained unscheduled the whole time.
2414  *
2415  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2416  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2417  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2418  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2419  * waiting to become inactive.
2420  */
2421 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2422 {
2423         unsigned long flags;
2424         int running, on_rq;
2425         unsigned long ncsw;
2426         struct rq *rq;
2427
2428         for (;;) {
2429                 /*
2430                  * We do the initial early heuristics without holding
2431                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2432                  * the runqueue lock when things look like they will
2433                  * work out!
2434                  */
2435                 rq = task_rq(p);
2436
2437                 /*
2438                  * If the task is actively running on another CPU
2439                  * still, just relax and busy-wait without holding
2440                  * any locks.
2441                  *
2442                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2443                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2444                  * But we don't care, since "task_running()" will
2445                  * return false if the runqueue has changed and p
2446                  * is actually now running somewhere else!
2447                  */
2448                 while (task_running(rq, p)) {
2449                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2450                                 return 0;
2451                         cpu_relax();
2452                 }
2453
2454                 /*
2455                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2456                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2457                  * just go back and repeat.
2458                  */
2459                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2460                 trace_sched_wait_task(p);
2461                 running = task_running(rq, p);
2462                 on_rq = p->on_rq;
2463                 ncsw = 0;
2464                 if (!match_state || p->state == match_state)
2465                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2466                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2467
2468                 /*
2469                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2470                  */
2471                 if (unlikely(!ncsw))
2472                         break;
2473
2474                 /*
2475                  * Was it really running after all now that we
2476                  * checked with the proper locks actually held?
2477                  *
2478                  * Oops. Go back and try again..
2479                  */
2480                 if (unlikely(running)) {
2481                         cpu_relax();
2482                         continue;
2483                 }
2484
2485                 /*
2486                  * It's not enough that it's not actively running,
2487                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2488                  * preempted!
2489                  *
2490                  * So if it was still runnable (but just not actively
2491                  * running right now), it's preempted, and we should
2492                  * yield - it could be a while.
2493                  */
2494                 if (unlikely(on_rq)) {
2495                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2496
2497                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2498                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2499                         continue;
2500                 }
2501
2502                 /*
2503                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2504                  * runnable, which means that it will never become
2505                  * running in the future either. We're all done!
2506                  */
2507                 break;
2508         }
2509
2510         return ncsw;
2511 }
2512
2513 /***
2514  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2515  * @p: the to-be-kicked thread
2516  *
2517  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2518  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2519  *
2520  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2521  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2522  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2523  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2524  * achieved as well.
2525  */
2526 void kick_process(struct task_struct *p)
2527 {
2528         int cpu;
2529
2530         preempt_disable();
2531         cpu = task_cpu(p);
2532         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2533                 smp_send_reschedule(cpu);
2534         preempt_enable();
2535 }
2536 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2537 #endif /* CONFIG_SMP */
2538
2539 #ifdef CONFIG_SMP
2540 /*
2541  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2542  */
2543 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2544 {
2545         int dest_cpu;
2546         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2547
2548         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2549         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2550                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
2551                         return dest_cpu;
2552
2553         /* Any allowed, online CPU? */
2554         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
2555         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2556                 return dest_cpu;
2557
2558         /* No more Mr. Nice Guy. */
2559         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2560         /*
2561          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2562          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2563          * leave kernel.
2564          */
2565         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2566                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2567                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2568         }
2569
2570         return dest_cpu;
2571 }
2572
2573 /*
2574  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2575  */
2576 static inline
2577 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2578 {
2579         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2580
2581         /*
2582          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2583          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2584          * cpu.
2585          *
2586          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2587          *
2588          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2589          *   not worry about this generic constraint ]
2590          */
2591         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
2592                      !cpu_online(cpu)))
2593                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2594
2595         return cpu;
2596 }
2597
2598 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2599 {
2600         s64 diff = sample - *avg;
2601         *avg += diff >> 3;
2602 }
2603 #endif
2604
2605 static void
2606 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2607 {
2608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2609         struct rq *rq = this_rq();
2610
2611 #ifdef CONFIG_SMP
2612         int this_cpu = smp_processor_id();
2613
2614         if (cpu == this_cpu) {
2615                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2616                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2617         } else {
2618                 struct sched_domain *sd;
2619
2620                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2621                 rcu_read_lock();
2622                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2623                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2624                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2625                                 break;
2626                         }
2627                 }
2628                 rcu_read_unlock();
2629         }
2630
2631         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2632                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2633
2634 #endif /* CONFIG_SMP */
2635
2636         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2637         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2638
2639         if (wake_flags & WF_SYNC)
2640                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2641
2642 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2643 }
2644
2645 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2646 {
2647         activate_task(rq, p, en_flags);
2648         p->on_rq = 1;
2649
2650         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2651         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2652                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2653 }
2654
2655 /*
2656  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2657  */
2658 static void
2659 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2660 {
2661         trace_sched_wakeup(p, true);
2662         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2663
2664         p->state = TASK_RUNNING;
2665 #ifdef CONFIG_SMP
2666         if (p->sched_class->task_woken)
2667                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2668
2669         if (rq->idle_stamp) {
2670                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2671                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2672
2673                 if (delta > max)
2674                         rq->avg_idle = max;
2675                 else
2676                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2677                 rq->idle_stamp = 0;
2678         }
2679 #endif
2680 }
2681
2682 static void
2683 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2684 {
2685 #ifdef CONFIG_SMP
2686         if (p->sched_contributes_to_load)
2687                 rq->nr_uninterruptible--;
2688 #endif
2689
2690         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2691         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2692 }
2693
2694 /*
2695  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2696  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2697  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2698  * the task is still ->on_rq.
2699  */
2700 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2701 {
2702         struct rq *rq;
2703         int ret = 0;
2704
2705         rq = __task_rq_lock(p);
2706         if (p->on_rq) {
2707                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2708                 ret = 1;
2709         }
2710         __task_rq_unlock(rq);
2711
2712         return ret;
2713 }
2714
2715 #ifdef CONFIG_SMP
2716 static void sched_ttwu_pending(void)
2717 {
2718         struct rq *rq = this_rq();
2719         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
2720         struct task_struct *p;
2721
2722         raw_spin_lock(&rq->lock);
2723
2724         while (llist) {
2725                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
2726                 llist = llist_next(llist);
2727                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2728         }
2729
2730         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2731 }
2732
2733 void scheduler_ipi(void)
2734 {
2735         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
2736                 return;
2737
2738         /*
2739          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2740          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2741          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2742          * we do call them.
2743          *
2744          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2745          * properly.
2746          *
2747          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2748          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2749          * somewhat pessimize the simple resched case.
2750          */
2751         irq_enter();
2752         sched_ttwu_pending();
2753
2754         /*
2755          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
2756          */
2757         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
2758                 this_rq()->idle_balance = 1;
2759                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
2760         }
2761         irq_exit();
2762 }
2763
2764 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2765 {
2766         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
2767                 smp_send_reschedule(cpu);
2768 }
2769
2770 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2771 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2772 {
2773         struct rq *rq;
2774         int ret = 0;
2775
2776         rq = __task_rq_lock(p);
2777         if (p->on_cpu) {
2778                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2779                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2780                 ret = 1;
2781         }
2782         __task_rq_unlock(rq);
2783
2784         return ret;
2785
2786 }
2787 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2788 #endif /* CONFIG_SMP */
2789
2790 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2791 {
2792         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2793
2794 #if defined(CONFIG_SMP)
2795         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2796                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2797                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2798                 return;
2799         }
2800 #endif
2801
2802         raw_spin_lock(&rq->lock);
2803         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2804         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2805 }
2806
2807 /**
2808  * try_to_wake_up - wake up a thread
2809  * @p: the thread to be awakened
2810  * @state: the mask of task states that can be woken
2811  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2812  *
2813  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2814  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2815  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2816  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2817  * runnable without the overhead of this.
2818  *
2819  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2820  * or @state didn't match @p's state.
2821  */
2822 static int
2823 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2824 {
2825         unsigned long flags;
2826         int cpu, success = 0;
2827
2828         smp_wmb();
2829         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2830         if (!(p->state & state))
2831                 goto out;
2832
2833         success = 1; /* we're going to change ->state */
2834         cpu = task_cpu(p);
2835
2836         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2837                 goto stat;
2838
2839 #ifdef CONFIG_SMP
2840         /*
2841          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2842          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2843          */
2844         while (p->on_cpu) {
2845 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2846                 /*
2847                  * In case the architecture enables interrupts in
2848                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2849                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2850                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2851                  * remote wakeup.
2852                  */
2853                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2854                         goto stat;
2855 #else
2856                 cpu_relax();
2857 #endif
2858         }
2859         /*
2860          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2861          */
2862         smp_rmb();
2863
2864         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2865         p->state = TASK_WAKING;
2866
2867         if (p->sched_class->task_waking)
2868                 p->sched_class->task_waking(p);
2869
2870         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2871         if (task_cpu(p) != cpu) {
2872                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2873                 set_task_cpu(p, cpu);
2874         }
2875 #endif /* CONFIG_SMP */
2876
2877         ttwu_queue(p, cpu);
2878 stat:
2879         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2880 out:
2881         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2882
2883         return success;
2884 }
2885
2886 /**
2887  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2888  * @p: the thread to be awakened
2889  *
2890  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2891  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2892  * the current task.
2893  */
2894 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2895 {
2896         struct rq *rq = task_rq(p);
2897
2898         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2899             WARN_ON_ONCE(p == current))
2900                 return;
2901
2902         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2903
2904         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2905                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2906                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2907                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2908         }
2909
2910         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2911                 goto out;
2912
2913         if (!p->on_rq)
2914                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2915
2916         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2917         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2918 out:
2919         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2920 }
2921
2922 /**
2923  * wake_up_process - Wake up a specific process
2924  * @p: The process to be woken up.
2925  *
2926  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2927  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2928  * running.
2929  *
2930  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2931  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2932  */
2933 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2934 {
2935         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
2936         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2937 }
2938 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2939
2940 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2941 {
2942         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2943 }
2944
2945 /*
2946  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2947  * p is forked by current.
2948  *
2949  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2950  */
2951 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2952 {
2953         p->on_rq                        = 0;
2954
2955         p->se.on_rq                     = 0;
2956         p->se.exec_start                = 0;
2957         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2958         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2959         p->se.nr_migrations             = 0;
2960         p->se.vruntime                  = 0;
2961         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2962
2963 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2964         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2965 #endif
2966
2967         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2968
2969 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2970         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2971 #endif
2972 }
2973
2974 /*
2975  * fork()/clone()-time setup:
2976  */
2977 void sched_fork(struct task_struct *p)
2978 {
2979         unsigned long flags;
2980         int cpu = get_cpu();
2981
2982         __sched_fork(p);
2983         /*
2984          * We mark the process as running here. This guarantees that
2985          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2986          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2987          */
2988         p->state = TASK_RUNNING;
2989
2990         /*
2991          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2992          */
2993         p->prio = current->normal_prio;
2994
2995         /*
2996          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2997          */
2998         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2999                 if (task_has_rt_policy(p)) {
3000                         p->policy = SCHED_NORMAL;
3001                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3002                         p->rt_priority = 0;
3003                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
3004                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3005
3006                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
3007                 set_load_weight(p);
3008
3009                 /*
3010                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
3011                  * fulfilled its duty:
3012                  */
3013                 p->sched_reset_on_fork = 0;
3014         }
3015
3016         if (!rt_prio(p->prio))
3017                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3018
3019         if (p->sched_class->task_fork)
3020                 p->sched_class->task_fork(p);
3021
3022         /*
3023          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
3024          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
3025          * is ran before sched_fork().
3026          *
3027          * Silence PROVE_RCU.
3028          */
3029         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3030         set_task_cpu(p, cpu);
3031         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3032
3033 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
3034         if (likely(sched_info_on()))
3035                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3036 #endif
3037 #if defined(CONFIG_SMP)
3038         p->on_cpu = 0;
3039 #endif
3040 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3041         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
3042         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
3043 #endif
3044 #ifdef CONFIG_SMP
3045         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3046 #endif
3047
3048         put_cpu();
3049 }
3050
3051 /*
3052  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3053  *
3054  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3055  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3056  * on the runqueue and wakes it.
3057  */
3058 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3059 {
3060         unsigned long flags;
3061         struct rq *rq;
3062
3063         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3064 #ifdef CONFIG_SMP
3065         /*
3066          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3067          *  - cpus_allowed can change in the fork path
3068          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
3069          */
3070         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
3071 #endif
3072
3073         rq = __task_rq_lock(p);
3074         activate_task(rq, p, 0);
3075         p->on_rq = 1;
3076         trace_sched_wakeup_new(p, true);
3077         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3078 #ifdef CONFIG_SMP
3079         if (p->sched_class->task_woken)
3080                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3081 #endif
3082         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3083 }
3084
3085 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3086
3087 /**
3088  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3089  * @notifier: notifier struct to register
3090  */
3091 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3092 {
3093         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3094 }
3095 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3096
3097 /**
3098  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3099  * @notifier: notifier struct to unregister
3100  *
3101  * This is safe to call from within a preemption notifier.
3102  */
3103 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3104 {
3105         hlist_del(&notifier->link);
3106 }
3107 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3108
3109 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3110 {
3111         struct preempt_notifier *notifier;
3112         struct hlist_node *node;
3113
3114         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3115                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3116 }
3117
3118 static void
3119 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3120                                  struct task_struct *next)
3121 {
3122         struct preempt_notifier *notifier;
3123         struct hlist_node *node;
3124
3125         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3126                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3127 }
3128
3129 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3130
3131 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3132 {
3133 }
3134
3135 static void
3136 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3137                                  struct task_struct *next)
3138 {
3139 }
3140
3141 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3142
3143 /**
3144  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3145  * @rq: the runqueue preparing to switch
3146  * @prev: the current task that is being switched out
3147  * @next: the task we are going to switch to.
3148  *
3149  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3150  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3151  * switch.
3152  *
3153  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3154  * hooks.
3155  */
3156 static inline void
3157 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3158                     struct task_struct *next)
3159 {
3160         sched_info_switch(prev, next);
3161         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3162         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3163         prepare_lock_switch(rq, next);
3164         prepare_arch_switch(next);
3165         trace_sched_switch(prev, next);
3166 }
3167
3168 /**
3169  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3170  * @rq: runqueue associated with task-switch
3171  * @prev: the thread we just switched away from.
3172  *
3173  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3174  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3175  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3176  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3177  *
3178  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3179  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3180  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3181  * details.)
3182  */
3183 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3184         __releases(rq->lock)
3185 {
3186         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3187         long prev_state;
3188
3189         rq->prev_mm = NULL;
3190
3191         /*
3192          * A task struct has one reference for the use as "current".
3193          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3194          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3195          * the scheduled task must drop that reference.
3196          *
3197          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
3198          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
3199          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
3200          * transition, resulting in a double drop.
3201          */
3202         prev_state = prev->state;
3203         finish_arch_switch(prev);
3204 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3205         local_irq_disable();
3206 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3207         perf_event_task_sched_in(prev, current);
3208 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3209         local_irq_enable();
3210 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3211         finish_lock_switch(rq, prev);
3212
3213         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3214         if (mm)
3215                 mmdrop(mm);
3216         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3217                 /*
3218                  * Remove function-return probe instances associated with this
3219                  * task and put them back on the free list.
3220                  */
3221                 kprobe_flush_task(prev);
3222                 put_task_struct(prev);
3223         }
3224 }
3225
3226 #ifdef CONFIG_SMP
3227
3228 /* assumes rq->lock is held */
3229 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3230 {
3231         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3232                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3233 }
3234
3235 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3236 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3237 {
3238         if (rq->post_schedule) {
3239                 unsigned long flags;
3240
3241                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3242                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3243                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3244                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3245
3246                 rq->post_schedule = 0;
3247         }
3248 }
3249
3250 #else
3251
3252 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3253 {
3254 }
3255
3256 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3257 {
3258 }
3259
3260 #endif
3261
3262 /**
3263  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3264  * @prev: the thread we just switched away from.
3265  */
3266 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3267         __releases(rq->lock)
3268 {
3269         struct rq *rq = this_rq();
3270
3271         finish_task_switch(rq, prev);
3272
3273         /*
3274          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3275          * task_switch?
3276          */
3277         post_schedule(rq);
3278
3279 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3280         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3281         preempt_enable();
3282 #endif
3283         if (current->set_child_tid)
3284                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3285 }
3286
3287 /*
3288  * context_switch - switch to the new MM and the new
3289  * thread's register state.
3290  */
3291 static inline void
3292 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3293                struct task_struct *next)
3294 {
3295         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3296
3297         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3298
3299         mm = next->mm;
3300         oldmm = prev->active_mm;
3301         /*
3302          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3303          * combine the page table reload and the switch backend into
3304          * one hypercall.
3305          */
3306         arch_start_context_switch(prev);
3307
3308         if (!mm) {
3309                 next->active_mm = oldmm;
3310                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3311                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3312         } else
3313                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3314
3315         if (!prev->mm) {
3316                 prev->active_mm = NULL;
3317                 rq->prev_mm = oldmm;
3318         }
3319         /*
3320          * Since the runqueue lock will be released by the next
3321          * task (which is an invalid locking op but in the case
3322          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3323          * do an early lockdep release here:
3324          */
3325 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3326         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3327 #endif
3328
3329         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3330         switch_to(prev, next, prev);
3331
3332         barrier();
3333         /*
3334          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3335          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3336          * frame will be invalid.
3337          */
3338         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3339 }
3340
3341 /*
3342  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3343  *
3344  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3345  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3346  * number of context switches performed since bootup.
3347  */
3348 unsigned long nr_running(void)
3349 {
3350         unsigned long i, sum = 0;
3351
3352         for_each_online_cpu(i)
3353                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3354
3355         return sum;
3356 }
3357
3358 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3359 {
3360         unsigned long i, sum = 0;
3361
3362         for_each_possible_cpu(i)
3363                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3364
3365         /*
3366          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3367          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3368          */
3369         if (unlikely((long)sum < 0))
3370                 sum = 0;
3371
3372         return sum;
3373 }
3374
3375 unsigned long long nr_context_switches(void)
3376 {
3377         int i;
3378         unsigned long long sum = 0;
3379
3380         for_each_possible_cpu(i)
3381                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3382
3383         return sum;
3384 }
3385
3386 unsigned long nr_iowait(void)
3387 {
3388         unsigned long i, sum = 0;
3389
3390         for_each_possible_cpu(i)
3391                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3392
3393         return sum;
3394 }
3395
3396 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3397 {
3398         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3399         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3400 }
3401
3402 unsigned long this_cpu_load(void)
3403 {
3404         struct rq *this = this_rq();
3405         return this->cpu_load[0];
3406 }
3407
3408
3409 /*
3410  * Global load-average calculations
3411  *
3412  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
3413  * in order to minimize overhead.
3414  *
3415  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
3416  * nr_uninterruptible.
3417  *
3418  * Once every LOAD_FREQ:
3419  *
3420  *   nr_active = 0;
3421  *   for_each_possible_cpu(cpu)
3422  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
3423  *
3424  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
3425  *
3426  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
3427  *
3428  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
3429  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
3430  *    to calculating nr_active.
3431  *
3432  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
3433  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
3434  *
3435  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
3436  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
3437  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
3438  *
3439  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
3440  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
3441  *    cpu to have completed this task.
3442  *
3443  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
3444  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
3445  *
3446  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
3447  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
3448  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
3449  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
3450  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
3451  *    all cpus yields the correct result.
3452  *
3453  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
3454  */
3455
3456 /* Variables and functions for calc_load */
3457 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3458 static unsigned long calc_load_update;
3459 unsigned long avenrun[3];
3460 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
3461
3462 /**
3463  * get_avenrun - get the load average array
3464  * @loads:      pointer to dest load array
3465  * @offset:     offset to add
3466  * @shift:      shift count to shift the result left
3467  *
3468  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3469  */
3470 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3471 {
3472         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3473         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3474         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3475 }
3476
3477 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3478 {
3479         long nr_active, delta = 0;
3480
3481         nr_active = this_rq->nr_running;
3482         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3483
3484         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3485                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3486                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3487         }
3488
3489         return delta;
3490 }
3491
3492 /*
3493  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3494  */
3495 static unsigned long
3496 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3497 {
3498         load *= exp;
3499         load += active * (FIXED_1 - exp);
3500         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3501         return load >> FSHIFT;
3502 }
3503
3504 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3505 /*
3506  * Handle NO_HZ for the global load-average.
3507  *
3508  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
3509  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
3510  * NO_HZ.
3511  *
3512  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
3513  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
3514  * when we read the global state.
3515  *
3516  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
3517  *
3518  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
3519  *    contribution, causing under-accounting.
3520  *
3521  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
3522  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
3523  *
3524  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
3525  *
3526  *        0s            5s            10s           15s
3527  *          +10           +10           +10           +10
3528  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
3529  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
3530  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
3531  *
3532  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
3533  *    accumlating the new one.
3534  *
3535  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
3536  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
3537  *    busy state.
3538  *
3539  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
3540  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
3541  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
3542  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
3543  *    LOAD_FREQ intervals.
3544  *
3545  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3546  */
3547 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
3548 static int calc_load_idx;
3549
3550 static inline int calc_load_write_idx(void)
3551 {
3552         int idx = calc_load_idx;
3553
3554         /*
3555          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
3556          * need to observe the new update time.
3557          */
3558         smp_rmb();
3559
3560         /*
3561          * If the folding window started, make sure we start writing in the
3562          * next idle-delta.
3563          */
3564         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
3565                 idx++;
3566
3567         return idx & 1;
3568 }
3569
3570 static inline int calc_load_read_idx(void)
3571 {
3572         return calc_load_idx & 1;
3573 }
3574
3575 void calc_load_enter_idle(void)
3576 {
3577         struct rq *this_rq = this_rq();
3578         long delta;
3579
3580         /*
3581          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
3582          * into the pending idle delta.
3583          */
3584         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3585         if (delta) {
3586                 int idx = calc_load_write_idx();
3587                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
3588         }
3589 }
3590
3591 void calc_load_exit_idle(void)
3592 {
3593         struct rq *this_rq = this_rq();
3594
3595         /*
3596          * If we're still before the sample window, we're done.
3597          */
3598         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3599                 return;
3600
3601         /*
3602          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
3603          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
3604          * sync up for the next window.
3605          */
3606         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
3607         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
3608                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3609 }
3610
3611 static long calc_load_fold_idle(void)
3612 {
3613         int idx = calc_load_read_idx();
3614         long delta = 0;
3615
3616         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
3617                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
3618
3619         return delta;
3620 }
3621
3622 /**
3623  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3624  *
3625  * @x:         base of the power
3626  * @frac_bits: fractional bits of @x
3627  * @n:         power to raise @x to.
3628  *
3629  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3630  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3631  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3632  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3633  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3634  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3635  * vector.
3636  */
3637 static unsigned long
3638 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3639 {
3640         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3641
3642         if (n) for (;;) {
3643                 if (n & 1) {
3644                         result *= x;
3645                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3646                         result >>= frac_bits;
3647                 }
3648                 n >>= 1;
3649                 if (!n)
3650                         break;
3651                 x *= x;
3652                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3653                 x >>= frac_bits;
3654         }
3655
3656         return result;
3657 }
3658
3659 /*
3660  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3661  *
3662  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3663  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3664  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3665  *
3666  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3667  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3668  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3669  *
3670  *  ...
3671  *
3672  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3673  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3674  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3675  *
3676  * [1] application of the geometric series:
3677  *
3678  *              n         1 - x^(n+1)
3679  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3680  *             i=0          1 - x
3681  */
3682 static unsigned long
3683 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3684             unsigned long active, unsigned int n)
3685 {
3686
3687         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3688 }
3689
3690 /*
3691  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3692  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3693  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3694  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3695  *
3696  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3697  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3698  */
3699 static void calc_global_nohz(void)
3700 {
3701         long delta, active, n;
3702
3703         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
3704                 /*
3705                  * Catch-up, fold however many we are behind still
3706                  */
3707                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
3708                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
3709
3710                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3711                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3712
3713                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3714                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3715                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3716
3717                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3718         }
3719
3720         /*
3721          * Flip the idle index...
3722          *
3723          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
3724          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
3725          * index, this avoids a double flip messing things up.
3726          */
3727         smp_wmb();
3728         calc_load_idx++;
3729 }
3730 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
3731
3732 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
3733 static inline void calc_global_nohz(void) { }
3734
3735 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
3736
3737 /*
3738  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3739  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3740  */
3741 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3742 {
3743         long active, delta;
3744
3745         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3746                 return;
3747
3748         /*
3749          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
3750          */
3751         delta = calc_load_fold_idle();
3752         if (delta)
3753                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3754
3755         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3756         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3757
3758         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3759         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3760         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3761
3762         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3763
3764         /*
3765          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
3766          */
3767         calc_global_nohz();
3768 }
3769
3770 /*
3771  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3772  * active count.
3773  */
3774 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3775 {
3776         long delta;
3777
3778         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3779                 return;
3780
3781         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3782         if (delta)
3783                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3784
3785         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3786 }
3787
3788 /*
3789  * End of global load-average stuff
3790  */
3791
3792 /*
3793  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3794  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3795  *
3796  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3797  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3798  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3799  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3800  *
3801  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3802  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3803  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3804  *
3805  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3806  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3807  * particular idx is approximated to be zero.
3808  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3809  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3810  * based on 128 point scale.
3811  * Example:
3812  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3813  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3814  *
3815  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3816  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3817  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3818  */
3819 #define DEGRADE_SHIFT           7
3820 static const unsigned char
3821                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3822 static const unsigned char
3823                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3824                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3825                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3826                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3827                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3828                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3829
3830 /*
3831  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3832  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3833  * adding any new load.
3834  */
3835 static unsigned long
3836 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3837 {
3838         int j = 0;
3839
3840         if (!missed_updates)
3841                 return load;
3842
3843         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3844                 return 0;
3845
3846         if (idx == 1)
3847                 return load >> missed_updates;
3848
3849         while (missed_updates) {
3850                 if (missed_updates % 2)
3851                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3852
3853                 missed_updates >>= 1;
3854                 j++;
3855         }
3856         return load;
3857 }
3858
3859 /*
3860  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3861  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3862  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3863  */
3864 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
3865                               unsigned long pending_updates)
3866 {
3867         int i, scale;
3868
3869         this_rq->nr_load_updates++;
3870
3871         /* Update our load: */
3872         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3873         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3874                 unsigned long old_load, new_load;
3875
3876                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3877
3878                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3879                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3880                 new_load = this_load;
3881                 /*
3882                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3883                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3884                  * example.
3885                  */
3886                 if (new_load > old_load)
3887                         new_load += scale - 1;
3888
3889                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3890         }
3891
3892         sched_avg_update(this_rq);
3893 }
3894
3895 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3896 /*
3897  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
3898  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
3899  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
3900  *
3901  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
3902  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
3903  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
3904  * (tick_nohz_idle_exit).
3905  *
3906  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
3907  */
3908
3909 /*
3910  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
3911  * idle balance.
3912  */
3913 static void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
3914 {
3915         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
3916         unsigned long load = this_rq->load.weight;
3917         unsigned long pending_updates;
3918
3919         /*
3920          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
3921          */
3922         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3923                 return;
3924
3925         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3926         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3927
3928         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
3929 }
3930
3931 /*
3932  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
3933  */
3934 void update_cpu_load_nohz(void)
3935 {
3936         struct rq *this_rq = this_rq();
3937         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
3938         unsigned long pending_updates;
3939
3940         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3941                 return;
3942
3943         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3944         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3945         if (pending_updates) {
3946                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3947                 /*
3948                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
3949                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
3950                  */
3951                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
3952         }
3953         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3954 }
3955 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
3956
3957 /*
3958  * Called from scheduler_tick()
3959  */
3960 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3961 {
3962         /*
3963          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
3964          */
3965         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
3966         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
3967
3968         calc_load_account_active(this_rq);
3969 }
3970
3971 #ifdef CONFIG_SMP
3972
3973 /*
3974  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3975  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3976  */
3977 void sched_exec(void)
3978 {
3979         struct task_struct *p = current;
3980         unsigned long flags;
3981         int dest_cpu;
3982
3983         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3984         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3985         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3986                 goto unlock;
3987
3988         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3989                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3990
3991                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3992                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3993                 return;
3994         }
3995 unlock:
3996         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3997 }
3998
3999 #endif
4000
4001 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4002
4003 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4004
4005 /*
4006  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4007  * @p in case that task is currently running.
4008  *
4009  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4010  */
4011 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4012 {
4013         u64 ns = 0;
4014
4015         if (task_current(rq, p)) {
4016                 update_rq_clock(rq);
4017                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
4018                 if ((s64)ns < 0)
4019                         ns = 0;
4020         }
4021
4022         return ns;
4023 }
4024
4025 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4026 {
4027         unsigned long flags;
4028         struct rq *rq;
4029         u64 ns = 0;
4030
4031         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4032         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4033         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4034
4035         return ns;
4036 }
4037
4038 /*
4039  * Return accounted runtime for the task.
4040  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4041  * pending runtime that have not been accounted yet.
4042  */
4043 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4044 {
4045         unsigned long flags;
4046         struct rq *rq;
4047         u64 ns = 0;
4048
4049         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4050         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4051         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4052
4053         return ns;
4054 }
4055
4056 /*
4057  * Account user cpu time to a process.
4058  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4059  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4060  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4061  */
4062 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4063                        cputime_t cputime_scaled)
4064 {
4065         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4066         cputime64_t tmp;
4067
4068         /* Add user time to process. */
4069         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4070         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4071         account_group_user_time(p, cputime);
4072
4073         /* Add user time to cpustat. */
4074         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4075         if (TASK_NICE(p) > 0)
4076                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4077         else
4078                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4079
4080         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4081         /* Account for user time used */
4082         acct_update_integrals(p);
4083 }
4084
4085 /*
4086  * Account guest cpu time to a process.
4087  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4088  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4089  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4090  */
4091 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4092                                cputime_t cputime_scaled)
4093 {
4094         cputime64_t tmp;
4095         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4096
4097         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4098
4099         /* Add guest time to process. */
4100         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4101         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4102         account_group_user_time(p, cputime);
4103         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4104
4105         /* Add guest time to cpustat. */
4106         if (TASK_NICE(p) > 0) {
4107                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4108                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
4109         } else {
4110                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4111                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4112         }
4113 }
4114
4115 /*
4116  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
4117  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4118  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4119  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4120  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
4121  */
4122 static inline
4123 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4124                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
4125 {
4126         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4127
4128         /* Add system time to process. */
4129         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4130         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4131         account_group_system_time(p, cputime);
4132
4133         /* Add system time to cpustat. */
4134         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
4135         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4136
4137         /* Account for system time used */
4138         acct_update_integrals(p);
4139 }
4140
4141 /*
4142  * Account system cpu time to a process.
4143  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4144  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4145  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4146  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4147  */
4148 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4149                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4150 {
4151         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4152         cputime64_t *target_cputime64;
4153
4154         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4155                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4156                 return;
4157         }
4158
4159         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4160                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
4161         else if (in_serving_softirq())
4162                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
4163         else
4164                 target_cputime64 = &cpustat->system;
4165
4166         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
4167 }
4168
4169 /*
4170  * Account for involuntary wait time.
4171  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
4172  */
4173 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4174 {
4175         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4176         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4177
4178         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4179 }
4180
4181 /*
4182  * Account for idle time.
4183  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4184  */
4185 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4186 {
4187         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4188         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4189         struct rq *rq = this_rq();
4190
4191         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4192                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4193         else
4194                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4195 }
4196
4197 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
4198 {
4199 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
4200         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
4201                 u64 steal, st = 0;
4202
4203                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
4204                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
4205
4206                 st = steal_ticks(steal);
4207                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
4208
4209                 account_steal_time(st);
4210                 return st;
4211         }
4212 #endif
4213         return false;
4214 }
4215
4216 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4217
4218 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
4219 /*
4220  * Account a tick to a process and cpustat
4221  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4222  * @user_tick: is the tick from userspace
4223  * @rq: the pointer to rq
4224  *
4225  * Tick demultiplexing follows the order
4226  * - pending hardirq update
4227  * - pending softirq update
4228  * - user_time
4229  * - idle_time
4230  * - system time
4231  *   - check for guest_time
4232  *   - else account as system_time
4233  *
4234  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
4235  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
4236  * opportunity to update it solely in system time.
4237  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
4238  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
4239  */
4240 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4241                                                 struct rq *rq)
4242 {
4243         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4244         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
4245         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4246
4247         if (steal_account_process_tick())
4248                 return;
4249
4250         if (irqtime_account_hi_update()) {
4251                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4252         } else if (irqtime_account_si_update()) {
4253                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4254         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
4255                 /*
4256                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
4257                  * So, we have to handle it separately here.
4258                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
4259                  */
4260                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4261                                         &cpustat->softirq);
4262         } else if (user_tick) {
4263                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4264         } else if (p == rq->idle) {
4265                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4266         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
4267                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4268         } else {
4269                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4270                                         &cpustat->system);
4271         }
4272 }
4273
4274 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
4275 {
4276         int i;
4277         struct rq *rq = this_rq();
4278
4279         for (i = 0; i < ticks; i++)
4280                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
4281 }
4282 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4283 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
4284 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4285                                                 struct rq *rq) {}
4286 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4287
4288 /*
4289  * Account a single tick of cpu time.
4290  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4291  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4292  */
4293 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4294 {
4295         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4296         struct rq *rq = this_rq();
4297
4298         if (sched_clock_irqtime) {
4299                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
4300                 return;
4301         }
4302
4303         if (steal_account_process_tick())
4304                 return;
4305
4306         if (user_tick)
4307                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4308         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4309                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
4310                                     one_jiffy_scaled);
4311         else
4312                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4313 }
4314
4315 /*
4316  * Account multiple ticks of steal time.
4317  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4318  * @ticks: number of stolen ticks
4319  */
4320 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4321 {
4322         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4323 }
4324
4325 /*
4326  * Account multiple ticks of idle time.
4327  * @ticks: number of stolen ticks
4328  */
4329 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4330 {
4331
4332         if (sched_clock_irqtime) {
4333                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
4334                 return;
4335         }
4336
4337         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4338 }
4339
4340 #endif
4341
4342 /*
4343  * Use precise platform statistics if available:
4344  */
4345 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4346 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4347 {
4348         *ut = p->utime;
4349         *st = p->stime;
4350 }
4351
4352 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4353 {
4354         struct task_cputime cputime;
4355
4356         thread_group_cputime(p, &cputime);
4357
4358         *ut = cputime.utime;
4359         *st = cputime.stime;
4360 }
4361 #else
4362
4363 #ifndef nsecs_to_cputime
4364 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
4365 #endif
4366
4367 static cputime_t scale_utime(cputime_t utime, cputime_t rtime, cputime_t total)
4368 {
4369         u64 temp = (__force u64) rtime;
4370
4371         temp *= (__force u64) utime;
4372
4373         if (sizeof(cputime_t) == 4)
4374                 temp = div_u64(temp, (__force u32) total);
4375         else
4376                 temp = div64_u64(temp, (__force u64) total);
4377
4378         return (__force cputime_t) temp;
4379 }
4380
4381 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4382 {
4383         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4384
4385         /*
4386          * Use CFS's precise accounting:
4387          */
4388         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4389
4390         if (total)
4391                 utime = scale_utime(utime, rtime, total);
4392         else
4393                 utime = rtime;
4394
4395         /*
4396          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4397          */
4398         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4399         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4400
4401         *ut = p->prev_utime;
4402         *st = p->prev_stime;
4403 }
4404
4405 /*
4406  * Must be called with siglock held.
4407  */
4408 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4409 {
4410         struct signal_struct *sig = p->signal;
4411         struct task_cputime cputime;
4412         cputime_t rtime, utime, total;
4413
4414         thread_group_cputime(p, &cputime);
4415
4416         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4417         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4418
4419         if (total)
4420                 utime = scale_utime(cputime.utime, rtime, total);
4421         else
4422                 utime = rtime;
4423
4424         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4425         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4426                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4427
4428         *ut = sig->prev_utime;
4429         *st = sig->prev_stime;
4430 }
4431 #endif
4432
4433 /*
4434  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4435  * We call it with interrupts disabled.
4436  */
4437 void scheduler_tick(void)
4438 {
4439         int cpu = smp_processor_id();
4440         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4441         struct task_struct *curr = rq->curr;
4442
4443         sched_clock_tick();
4444
4445         raw_spin_lock(&rq->lock);
4446         update_rq_clock(rq);
4447         update_cpu_load_active(rq);
4448         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4449         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4450
4451         perf_event_task_tick();
4452
4453 #ifdef CONFIG_SMP
4454         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
4455         trigger_load_balance(rq, cpu);
4456 #endif
4457 }
4458
4459 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4460 {
4461         if (in_lock_functions(addr)) {
4462                 addr = CALLER_ADDR2;
4463                 if (in_lock_functions(addr))
4464                         addr = CALLER_ADDR3;
4465         }
4466         return addr;
4467 }
4468
4469 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4470                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4471
4472 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4473 {
4474 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4475         /*
4476          * Underflow?
4477          */
4478         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4479                 return;
4480 #endif
4481         preempt_count() += val;
4482 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4483         /*
4484          * Spinlock count overflowing soon?
4485          */
4486         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4487                                 PREEMPT_MASK - 10);
4488 #endif
4489         if (preempt_count() == val)
4490                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4491 }
4492 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4493
4494 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4495 {
4496 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4497         /*
4498          * Underflow?
4499          */
4500         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4501                 return;
4502         /*
4503          * Is the spinlock portion underflowing?
4504          */
4505         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4506                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4507                 return;
4508 #endif
4509
4510         if (preempt_count() == val)
4511                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4512         preempt_count() -= val;
4513 }
4514 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4515
4516 #endif
4517
4518 /*
4519  * Print scheduling while atomic bug:
4520  */
4521 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4522 {
4523         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4524
4525         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4526                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4527
4528         debug_show_held_locks(prev);
4529         print_modules();
4530         if (irqs_disabled())
4531                 print_irqtrace_events(prev);
4532
4533         if (regs)
4534                 show_regs(regs);
4535         else
4536                 dump_stack();
4537 }
4538
4539 /*
4540  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4541  */
4542 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4543 {
4544         /*
4545          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4546          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4547          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4548          */
4549         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4550                 __schedule_bug(prev);
4551         rcu_sleep_check();
4552
4553         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4554
4555         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4556 }
4557
4558 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4559 {
4560         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4561                 update_rq_clock(rq);
4562         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4563 }
4564
4565 /*
4566  * Pick up the highest-prio task:
4567  */
4568 static inline struct task_struct *
4569 pick_next_task(struct rq *rq)
4570 {
4571         const struct sched_class *class;
4572         struct task_struct *p;
4573
4574         /*
4575          * Optimization: we know that if all tasks are in
4576          * the fair class we can call that function directly:
4577          */
4578         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
4579                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4580                 if (likely(p))
4581                         return p;
4582         }
4583
4584         for_each_class(class) {
4585                 p = class->pick_next_task(rq);
4586                 if (p)
4587                         return p;
4588         }
4589
4590         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4591 }
4592
4593 /*
4594  * __schedule() is the main scheduler function.
4595  */
4596 static void __sched __schedule(void)
4597 {
4598         struct task_struct *prev, *next;
4599         unsigned long *switch_count;
4600         struct rq *rq;
4601         int cpu;
4602
4603 need_resched:
4604         preempt_disable();
4605         cpu = smp_processor_id();
4606         rq = cpu_rq(cpu);
4607         rcu_note_context_switch(cpu);
4608         prev = rq->curr;
4609
4610         schedule_debug(prev);
4611
4612         if (sched_feat(HRTICK))
4613                 hrtick_clear(rq);
4614
4615         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4616
4617         switch_count = &prev->nivcsw;
4618         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4619                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4620                         prev->state = TASK_RUNNING;
4621                 } else {
4622                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4623                         prev->on_rq = 0;
4624
4625                         /*
4626                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4627                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4628                          * concurrency.
4629                          */
4630                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4631                                 struct task_struct *to_wakeup;
4632
4633                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4634                                 if (to_wakeup)
4635                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4636                         }
4637                 }
4638                 switch_count = &prev->nvcsw;
4639         }
4640
4641         pre_schedule(rq, prev);
4642
4643         if (unlikely(!rq->nr_running))
4644                 idle_balance(cpu, rq);
4645
4646         put_prev_task(rq, prev);
4647         next = pick_next_task(rq);
4648         clear_tsk_need_resched(prev);
4649         rq->skip_clock_update = 0;
4650
4651         if (likely(prev != next)) {
4652                 rq->nr_switches++;
4653                 rq->curr = next;
4654                 ++*switch_count;
4655
4656                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4657                 /*
4658                  * The context switch have flipped the stack from under us
4659                  * and restored the local variables which were saved when
4660                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4661                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4662                  */
4663                 cpu = smp_processor_id();
4664                 rq = cpu_rq(cpu);
4665         } else
4666                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4667
4668         post_schedule(rq);
4669
4670         preempt_enable_no_resched();
4671         if (need_resched())
4672                 goto need_resched;
4673 }
4674
4675 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
4676 {
4677         if (!tsk->state)
4678                 return;
4679         /*
4680          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
4681          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
4682          */
4683         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
4684                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
4685 }
4686
4687 asmlinkage void __sched schedule(void)
4688 {
4689         struct task_struct *tsk = current;
4690
4691         sched_submit_work(tsk);
4692         __schedule();
4693 }
4694 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4695
4696 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4697
4698 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4699 {
4700         if (lock->owner != owner)
4701                 return false;
4702
4703         /*
4704          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4705          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4706          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4707          * ensures the memory stays valid.
4708          */
4709         barrier();
4710
4711         return owner->on_cpu;
4712 }
4713
4714 /*
4715  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4716  * access and not reliable.
4717  */
4718 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4719 {
4720         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4721                 return 0;
4722
4723         rcu_read_lock();
4724         while (owner_running(lock, owner)) {
4725                 if (need_resched())
4726                         break;
4727
4728                 arch_mutex_cpu_relax();
4729         }
4730         rcu_read_unlock();
4731
4732         /*
4733          * We break out the loop above on need_resched() and when the
4734          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
4735          * success only when lock->owner is NULL.
4736          */
4737         return lock->owner == NULL;
4738 }
4739 #endif
4740
4741 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4742 /*
4743  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4744  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4745  * occur there and call schedule directly.
4746  */
4747 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4748 {
4749         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4750
4751         /*
4752          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4753          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4754          */
4755         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4756                 return;
4757
4758         do {
4759                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4760                 __schedule();
4761                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4762
4763                 /*
4764                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4765                  * between schedule and now.
4766                  */
4767                 barrier();
4768         } while (need_resched());
4769 }
4770 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4771
4772 /*
4773  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4774  * off of irq context.
4775  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4776  * protect us against recursive calling from irq.
4777  */
4778 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4779 {
4780         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4781
4782         /* Catch callers which need to be fixed */
4783         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4784
4785         do {
4786                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4787                 local_irq_enable();
4788                 __schedule();
4789                 local_irq_disable();
4790                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4791
4792                 /*
4793                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4794                  * between schedule and now.
4795                  */
4796                 barrier();
4797         } while (need_resched());
4798 }
4799
4800 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4801
4802 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4803                           void *key)
4804 {
4805         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4806 }
4807 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4808
4809 /*
4810  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4811  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4812  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4813  *
4814  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4815  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4816  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4817  */
4818 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4819                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4820 {
4821         wait_queue_t *curr, *next;
4822
4823         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4824                 unsigned flags = curr->flags;
4825
4826                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4827                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4828                         break;
4829         }
4830 }
4831
4832 /**
4833  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4834  * @q: the waitqueue
4835  * @mode: which threads
4836  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4837  * @key: is directly passed to the wakeup function
4838  *
4839  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4840  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4841  */
4842 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4843                         int nr_exclusive, void *key)
4844 {
4845         unsigned long flags;
4846
4847         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4848         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4849         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4850 }
4851 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4852
4853 /*
4854  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4855  */
4856 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4857 {
4858         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4859 }
4860 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4861
4862 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4863 {
4864         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4865 }
4866 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4867
4868 /**
4869  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4870  * @q: the waitqueue
4871  * @mode: which threads
4872  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4873  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4874  *
4875  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4876  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4877  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4878  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4879  *
4880  * On UP it can prevent extra preemption.
4881  *
4882  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4883  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4884  */
4885 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4886                         int nr_exclusive, void *key)
4887 {
4888         unsigned long flags;
4889         int wake_flags = WF_SYNC;
4890
4891         if (unlikely(!q))
4892                 return;
4893
4894         if (unlikely(!nr_exclusive))
4895                 wake_flags = 0;
4896
4897         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4898         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4899         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4900 }
4901 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4902
4903 /*
4904  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4905  */
4906 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4907 {
4908         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4909 }
4910 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4911
4912 /**
4913  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4914  * @x:  holds the state of this particular completion
4915  *
4916  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4917  * awakened in the same order in which they were queued.
4918  *
4919  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4920  *
4921  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4922  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4923  */
4924 void complete(struct completion *x)
4925 {
4926         unsigned long flags;
4927
4928         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4929         x->done++;
4930         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4931         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4932 }
4933 EXPORT_SYMBOL(complete);
4934
4935 /**
4936  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4937  * @x:  holds the state of this particular completion
4938  *
4939  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4940  *
4941  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4942  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4943  */
4944 void complete_all(struct completion *x)
4945 {
4946         unsigned long flags;
4947
4948         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4949         x->done += UINT_MAX/2;
4950         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4951         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4952 }
4953 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4954
4955 static inline long __sched
4956 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4957 {
4958         if (!x->done) {
4959                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4960
4961                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4962                 do {
4963                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4964                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4965                                 break;
4966                         }
4967                         __set_current_state(state);
4968                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4969                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4970                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4971                 } while (!x->done && timeout);
4972                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4973                 if (!x->done)
4974                         return timeout;
4975         }
4976         x->done--;
4977         return timeout ?: 1;
4978 }
4979
4980 static long __sched
4981 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4982 {
4983         might_sleep();
4984
4985         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4986         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4987         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4988         return timeout;
4989 }
4990
4991 /**
4992  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4993  * @x:  holds the state of this particular completion
4994  *
4995  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4996  * interruptible and there is no timeout.
4997  *
4998  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4999  * and interrupt capability. Also see complete().
5000  */
5001 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5002 {
5003         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5004 }
5005 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5006
5007 /**
5008  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5009  * @x:  holds the state of this particular completion
5010  * @timeout:  timeout value in jiffies
5011  *
5012  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5013  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5014  * interruptible.
5015  *
5016  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
5017  * jiffies left till timeout) if completed.
5018  */
5019 unsigned long __sched
5020 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5021 {
5022         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5023 }
5024 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5025
5026 /**
5027  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5028  * @x:  holds the state of this particular completion
5029  *
5030  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5031  * interruptible.
5032  *
5033  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
5034  */
5035 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5036 {
5037         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5038         if (t == -ERESTARTSYS)
5039                 return t;
5040         return 0;
5041 }
5042 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5043
5044 /**
5045  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5046  * @x:  holds the state of this particular completion
5047  * @timeout:  timeout value in jiffies
5048  *
5049  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5050  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5051  *
5052  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
5053  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
5054  */
5055 long __sched
5056 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5057                                           unsigned long timeout)
5058 {
5059         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5060 }
5061 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5062
5063 /**
5064  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5065  * @x:  holds the state of this particular completion
5066  *
5067  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5068  * interrupted by a kill signal.
5069  *
5070  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
5071  */
5072 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5073 {
5074         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5075         if (t == -ERESTARTSYS)
5076                 return t;
5077         return 0;
5078 }
5079 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5080
5081 /**
5082  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
5083  * @x:  holds the state of this particular completion
5084  * @timeout:  timeout value in jiffies
5085  *
5086  * This waits for either a completion of a specific task to be
5087  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
5088  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
5089  *
5090  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
5091  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
5092  */
5093 long __sched
5094 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
5095                                      unsigned long timeout)
5096 {
5097         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
5098 }
5099 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
5100
5101 /**
5102  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5103  *      @x:     completion structure
5104  *
5105  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5106  *               1 if a decrement succeeded.
5107  *
5108  *      If a completion is being used as a counting completion,
5109  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5110  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5111  *      is protecting is not available.
5112  */
5113 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5114 {
5115         unsigned long flags;
5116         int ret = 1;
5117
5118         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5119         if (!x->done)
5120                 ret = 0;
5121         else
5122                 x->done--;
5123         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5124         return ret;
5125 }
5126 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5127
5128 /**
5129  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5130  *      @x:     completion structure
5131  *
5132  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5133  *               1 if there are no waiters.
5134  *
5135  */
5136 bool completion_done(struct completion *x)
5137 {
5138         unsigned long flags;
5139         int ret = 1;
5140
5141         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5142         if (!x->done)
5143                 ret = 0;
5144         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5145         return ret;
5146 }
5147 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5148
5149 static long __sched
5150 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5151 {
5152         unsigned long flags;
5153         wait_queue_t wait;
5154
5155         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5156
5157         __set_current_state(state);
5158
5159         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5160         __add_wait_queue(q, &wait);
5161         spin_unlock(&q->lock);
5162         timeout = schedule_timeout(timeout);
5163         spin_lock_irq(&q->lock);
5164         __remove_wait_queue(q, &wait);
5165         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5166
5167         return timeout;
5168 }
5169
5170 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5171 {
5172         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5173 }
5174 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5175
5176 long __sched
5177 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5178 {
5179         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5180 }
5181 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5182
5183 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5184 {
5185         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5186 }
5187 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5188
5189 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5190 {
5191         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5192 }
5193 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5194
5195 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5196
5197 /*
5198  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5199  * @p: task
5200  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5201  *
5202  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5203  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5204  *
5205  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5206  */
5207 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5208 {
5209         int oldprio, on_rq, running;
5210         struct rq *rq;
5211         const struct sched_class *prev_class;
5212
5213         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5214
5215         rq = __task_rq_lock(p);
5216
5217         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
5218         oldprio = p->prio;
5219         prev_class = p->sched_class;
5220         on_rq = p->on_rq;
5221         running = task_current(rq, p);
5222         if (on_rq)
5223                 dequeue_task(rq, p, 0);
5224         if (running)
5225                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5226
5227         if (rt_prio(prio))
5228                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5229         else {
5230                 if (rt_prio(oldprio))
5231                         p->rt.timeout = 0;
5232                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5233         }
5234
5235         p->prio = prio;
5236
5237         if (running)
5238                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5239         if (on_rq)
5240                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
5241
5242         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5243         __task_rq_unlock(rq);
5244 }
5245
5246 #endif
5247
5248 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5249 {
5250         int old_prio, delta, on_rq;
5251         unsigned long flags;
5252         struct rq *rq;
5253
5254         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5255                 return;
5256         /*
5257          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5258          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5259          */
5260         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5261         /*
5262          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5263          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5264          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5265          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5266          */
5267         if (task_has_rt_policy(p)) {
5268                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5269                 goto out_unlock;
5270         }
5271         on_rq = p->on_rq;
5272         if (on_rq)
5273                 dequeue_task(rq, p, 0);
5274
5275         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5276         set_load_weight(p);
5277         old_prio = p->prio;
5278         p->prio = effective_prio(p);
5279         delta = p->prio - old_prio;
5280
5281         if (on_rq) {
5282                 enqueue_task(rq, p, 0);
5283                 /*
5284                  * If the task increased its priority or is running and
5285                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5286                  */
5287                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5288                         resched_task(rq->curr);
5289         }
5290 out_unlock:
5291         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5292 }
5293 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5294
5295 /*
5296  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5297  * @p: task
5298  * @nice: nice value
5299  */
5300 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5301 {
5302         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5303         int nice_rlim = 20 - nice;
5304
5305         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
5306                 capable(CAP_SYS_NICE));
5307 }
5308
5309 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5310
5311 /*
5312  * sys_nice - change the priority of the current process.
5313  * @increment: priority increment
5314  *
5315  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5316  * does similar things.
5317  */
5318 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5319 {
5320         long nice, retval;
5321
5322         /*
5323          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5324          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5325          * and we have a single winner.
5326          */
5327         if (increment < -40)
5328                 increment = -40;
5329         if (increment > 40)
5330                 increment = 40;
5331
5332         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5333         if (nice < -20)
5334                 nice = -20;
5335         if (nice > 19)
5336                 nice = 19;
5337
5338         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5339                 return -EPERM;
5340
5341         retval = security_task_setnice(current, nice);
5342         if (retval)
5343                 return retval;
5344
5345         set_user_nice(current, nice);
5346         return 0;
5347 }
5348
5349 #endif
5350
5351 /**
5352  * task_prio - return the priority value of a given task.
5353  * @p: the task in question.
5354  *
5355  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5356  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5357  * around 0, value goes from -16 to +15.
5358  */
5359 int task_prio(const struct task_struct *p)
5360 {
5361         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5362 }
5363
5364 /**
5365  * task_nice - return the nice value of a given task.
5366  * @p: the task in question.
5367  */
5368 int task_nice(const struct task_struct *p)
5369 {
5370         return TASK_NICE(p);
5371 }
5372 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5373
5374 /**
5375  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5376  * @cpu: the processor in question.
5377  */
5378 int idle_cpu(int cpu)
5379 {
5380         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5381
5382         if (rq->curr != rq->idle)
5383                 return 0;
5384
5385         if (rq->nr_running)
5386                 return 0;
5387
5388 #ifdef CONFIG_SMP
5389         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
5390                 return 0;
5391 #endif
5392
5393         return 1;
5394 }
5395
5396 /**
5397  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5398  * @cpu: the processor in question.
5399  */
5400 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5401 {
5402         return cpu_rq(cpu)->idle;
5403 }
5404
5405 /**
5406  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5407  * @pid: the pid in question.
5408  */
5409 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5410 {
5411         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5412 }
5413
5414 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5415 static void
5416 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5417 {
5418         p->policy = policy;
5419         p->rt_priority = prio;
5420         p->normal_prio = normal_prio(p);
5421         /* we are holding p->pi_lock already */
5422         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5423         if (rt_prio(p->prio))
5424                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5425         else
5426                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5427         set_load_weight(p);
5428 }
5429
5430 /*
5431  * check the target process has a UID that matches the current process's
5432  */
5433 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5434 {
5435         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5436         bool match;
5437
5438         rcu_read_lock();
5439         pcred = __task_cred(p);
5440         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5441                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5442                          cred->euid == pcred->uid);
5443         else
5444                 match = false;
5445         rcu_read_unlock();
5446         return match;
5447 }
5448
5449 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5450                                 const struct sched_param *param, bool user)
5451 {
5452         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5453         unsigned long flags;
5454         const struct sched_class *prev_class;
5455         struct rq *rq;
5456         int reset_on_fork;
5457
5458         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5459         BUG_ON(in_interrupt());
5460 recheck:
5461         /* double check policy once rq lock held */
5462         if (policy < 0) {
5463                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5464                 policy = oldpolicy = p->policy;
5465         } else {
5466                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5467                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5468
5469                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5470                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5471                                 policy != SCHED_IDLE)
5472                         return -EINVAL;
5473         }
5474
5475         /*
5476          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5477          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5478          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5479          */
5480         if (param->sched_priority < 0 ||
5481             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5482             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5483                 return -EINVAL;
5484         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5485                 return -EINVAL;
5486
5487         /*
5488          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5489          */
5490         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5491                 if (rt_policy(policy)) {
5492                         unsigned long rlim_rtprio =
5493                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5494
5495                         /* can't set/change the rt policy */
5496                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5497                                 return -EPERM;
5498
5499                         /* can't increase priority */
5500                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5501                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5502                                 return -EPERM;
5503                 }
5504
5505                 /*
5506                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5507                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5508                  */
5509                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5510                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5511                                 return -EPERM;
5512                 }
5513
5514                 /* can't change other user's priorities */
5515                 if (!check_same_owner(p))
5516                         return -EPERM;
5517
5518                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5519                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5520                         return -EPERM;
5521         }
5522
5523         if (user) {
5524                 retval = security_task_setscheduler(p);
5525                 if (retval)
5526                         return retval;
5527         }
5528
5529         /*
5530          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5531          * changing the priority of the task:
5532          *
5533          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5534          * runqueue lock must be held.
5535          */
5536         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5537
5538         /*
5539          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5540          */
5541         if (p == rq->stop) {
5542                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5543                 return -EINVAL;
5544         }
5545
5546         /*
5547          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5548          */
5549         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5550                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5551
5552                 __task_rq_unlock(rq);
5553                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5554                 return 0;
5555         }
5556
5557 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5558         if (user) {
5559                 /*
5560                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5561                  * assigned.
5562                  */
5563                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5564                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5565                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5566                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5567                         return -EPERM;
5568                 }
5569         }
5570 #endif
5571
5572         /* recheck policy now with rq lock held */
5573         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5574                 policy = oldpolicy = -1;
5575                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5576                 goto recheck;
5577         }
5578         on_rq = p->on_rq;
5579         running = task_current(rq, p);
5580         if (on_rq)
5581                 deactivate_task(rq, p, 0);
5582         if (running)
5583                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5584
5585         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5586
5587         oldprio = p->prio;
5588         prev_class = p->sched_class;
5589         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5590
5591         if (running)
5592                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5593         if (on_rq)
5594                 activate_task(rq, p, 0);
5595
5596         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5597         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5598
5599         rt_mutex_adjust_pi(p);
5600
5601         return 0;
5602 }
5603
5604 /**
5605  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5606  * @p: the task in question.
5607  * @policy: new policy.
5608  * @param: structure containing the new RT priority.
5609  *
5610  * NOTE that the task may be already dead.
5611  */
5612 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5613                        const struct sched_param *param)
5614 {
5615         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5616 }
5617 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5618
5619 /**
5620  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5621  * @p: the task in question.
5622  * @policy: new policy.
5623  * @param: structure containing the new RT priority.
5624  *
5625  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5626  * current context has permission.  For example, this is needed in
5627  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5628  * but our caller might not have that capability.
5629  */
5630 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5631                                const struct sched_param *param)
5632 {
5633         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5634 }
5635
5636 static int
5637 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5638 {
5639         struct sched_param lparam;
5640         struct task_struct *p;
5641         int retval;
5642
5643         if (!param || pid < 0)
5644                 return -EINVAL;
5645         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5646                 return -EFAULT;
5647
5648         rcu_read_lock();
5649         retval = -ESRCH;
5650         p = find_process_by_pid(pid);
5651         if (p != NULL)
5652                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5653         rcu_read_unlock();
5654
5655         return retval;
5656 }
5657
5658 /**
5659  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5660  * @pid: the pid in question.
5661  * @policy: new policy.
5662  * @param: structure containing the new RT priority.
5663  */
5664 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5665                 struct sched_param __user *, param)
5666 {
5667         /* negative values for policy are not valid */
5668         if (policy < 0)
5669                 return -EINVAL;
5670
5671         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5672 }
5673
5674 /**
5675  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5676  * @pid: the pid in question.
5677  * @param: structure containing the new RT priority.
5678  */
5679 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5680 {
5681         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5682 }
5683
5684 /**
5685  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5686  * @pid: the pid in question.
5687  */
5688 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5689 {
5690         struct task_struct *p;
5691         int retval;
5692
5693         if (pid < 0)
5694                 return -EINVAL;
5695
5696         retval = -ESRCH;
5697         rcu_read_lock();
5698         p = find_process_by_pid(pid);
5699         if (p) {
5700                 retval = security_task_getscheduler(p);
5701                 if (!retval)
5702                         retval = p->policy
5703                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5704         }
5705         rcu_read_unlock();
5706         return retval;
5707 }
5708
5709 /**
5710  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5711  * @pid: the pid in question.
5712  * @param: structure containing the RT priority.
5713  */
5714 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5715 {
5716         struct sched_param lp;
5717         struct task_struct *p;
5718         int retval;
5719
5720         if (!param || pid < 0)
5721                 return -EINVAL;
5722
5723         rcu_read_lock();
5724         p = find_process_by_pid(pid);
5725         retval = -ESRCH;
5726         if (!p)
5727                 goto out_unlock;
5728
5729         retval = security_task_getscheduler(p);
5730         if (retval)
5731                 goto out_unlock;
5732
5733         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5734         rcu_read_unlock();
5735
5736         /*
5737          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5738          */
5739         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5740
5741         return retval;
5742
5743 out_unlock:
5744         rcu_read_unlock();
5745         return retval;
5746 }
5747
5748 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5749 {
5750         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5751         struct task_struct *p;
5752         int retval;
5753
5754         get_online_cpus();
5755         rcu_read_lock();
5756
5757         p = find_process_by_pid(pid);
5758         if (!p) {
5759                 rcu_read_unlock();
5760                 put_online_cpus();
5761                 return -ESRCH;
5762         }
5763
5764         /* Prevent p going away */
5765         get_task_struct(p);
5766         rcu_read_unlock();
5767
5768         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5769                 retval = -ENOMEM;
5770                 goto out_put_task;
5771         }
5772         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5773                 retval = -ENOMEM;
5774                 goto out_free_cpus_allowed;
5775         }
5776         retval = -EPERM;
5777         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5778                 goto out_unlock;
5779
5780         retval = security_task_setscheduler(p);
5781         if (retval)
5782                 goto out_unlock;
5783
5784         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5785         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5786 again:
5787         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5788
5789         if (!retval) {
5790                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5791                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5792                         /*
5793                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5794                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5795                          * cpuset's cpus_allowed
5796                          */
5797                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5798                         goto again;
5799                 }
5800         }
5801 out_unlock:
5802         free_cpumask_var(new_mask);
5803 out_free_cpus_allowed:
5804         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5805 out_put_task:
5806         put_task_struct(p);
5807         put_online_cpus();
5808         return retval;
5809 }
5810
5811 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5812                              struct cpumask *new_mask)
5813 {
5814         if (len < cpumask_size())
5815                 cpumask_clear(new_mask);
5816         else if (len > cpumask_size())
5817                 len = cpumask_size();
5818
5819         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5820 }
5821
5822 /**
5823  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5824  * @pid: pid of the process
5825  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5826  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5827  */
5828 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5829                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5830 {
5831         cpumask_var_t new_mask;
5832         int retval;
5833
5834         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5835                 return -ENOMEM;
5836
5837         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5838         if (retval == 0)
5839                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5840         free_cpumask_var(new_mask);
5841         return retval;
5842 }
5843
5844 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5845 {
5846         struct task_struct *p;
5847         unsigned long flags;
5848         int retval;
5849
5850         get_online_cpus();
5851         rcu_read_lock();
5852
5853         retval = -ESRCH;
5854         p = find_process_by_pid(pid);
5855         if (!p)
5856                 goto out_unlock;
5857
5858         retval = security_task_getscheduler(p);
5859         if (retval)
5860                 goto out_unlock;
5861
5862         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5863         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5864         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5865
5866 out_unlock:
5867         rcu_read_unlock();
5868         put_online_cpus();
5869
5870         return retval;
5871 }
5872
5873 /**
5874  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5875  * @pid: pid of the process
5876  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5877  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5878  */
5879 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5880                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5881 {
5882         int ret;
5883         cpumask_var_t mask;
5884
5885         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5886                 return -EINVAL;
5887         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5888                 return -EINVAL;
5889
5890         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5891                 return -ENOMEM;
5892
5893         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5894         if (ret == 0) {
5895                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5896
5897                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5898                         ret = -EFAULT;
5899                 else
5900                         ret = retlen;
5901         }
5902         free_cpumask_var(mask);
5903
5904         return ret;
5905 }
5906
5907 /**
5908  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5909  *
5910  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5911  * other threads running on this CPU then this function will return.
5912  */
5913 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5914 {
5915         struct rq *rq = this_rq_lock();
5916
5917         schedstat_inc(rq, yld_count);
5918         current->sched_class->yield_task(rq);
5919
5920         /*
5921          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5922          * no need to preempt or enable interrupts:
5923          */
5924         __release(rq->lock);
5925         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5926         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5927         preempt_enable_no_resched();
5928
5929         schedule();
5930
5931         return 0;
5932 }
5933
5934 static inline int should_resched(void)
5935 {
5936         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5937 }
5938
5939 static void __cond_resched(void)
5940 {
5941         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5942         __schedule();
5943         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5944 }
5945
5946 int __sched _cond_resched(void)
5947 {
5948         if (should_resched()) {
5949                 __cond_resched();
5950                 return 1;
5951         }
5952         return 0;
5953 }
5954 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5955
5956 /*
5957  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5958  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5959  *
5960  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5961  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5962  * spin_unlock(), once by hand).
5963  */
5964 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5965 {
5966         int resched = should_resched();
5967         int ret = 0;
5968
5969         lockdep_assert_held(lock);
5970
5971         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5972                 spin_unlock(lock);
5973                 if (resched)
5974                         __cond_resched();
5975                 else
5976                         cpu_relax();
5977                 ret = 1;
5978                 spin_lock(lock);
5979         }
5980         return ret;
5981 }
5982 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5983
5984 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5985 {
5986         BUG_ON(!in_softirq());
5987
5988         if (should_resched()) {
5989                 local_bh_enable();
5990                 __cond_resched();
5991                 local_bh_disable();
5992                 return 1;
5993         }
5994         return 0;
5995 }
5996 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5997
5998 /**
5999  * yield - yield the current processor to other threads.
6000  *
6001  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6002  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6003  */
6004 void __sched yield(void)
6005 {
6006         set_current_state(TASK_RUNNING);
6007         sys_sched_yield();
6008 }
6009 EXPORT_SYMBOL(yield);
6010
6011 /**
6012  * yield_to - yield the current processor to another thread in
6013  * your thread group, or accelerate that thread toward the
6014  * processor it's on.
6015  * @p: target task
6016  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
6017  *
6018  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
6019  * can't go away on us before we can do any checks.
6020  *
6021  * Returns true if we indeed boosted the target task.
6022  */
6023 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
6024 {
6025         struct task_struct *curr = current;
6026         struct rq *rq, *p_rq;
6027         unsigned long flags;
6028         bool yielded = 0;
6029
6030         local_irq_save(flags);
6031         rq = this_rq();
6032
6033 again:
6034         p_rq = task_rq(p);
6035         double_rq_lock(rq, p_rq);
6036         while (task_rq(p) != p_rq) {
6037                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
6038                 goto again;
6039         }
6040
6041         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
6042                 goto out;
6043
6044         if (curr->sched_class != p->sched_class)
6045                 goto out;
6046
6047         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
6048                 goto out;
6049
6050         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
6051         if (yielded) {
6052                 schedstat_inc(rq, yld_count);
6053                 /*
6054                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
6055                  * fairness.
6056                  */
6057                 if (preempt && rq != p_rq)
6058                         resched_task(p_rq->curr);
6059         }
6060
6061 out:
6062         double_rq_unlock(rq, p_rq);
6063         local_irq_restore(flags);
6064
6065         if (yielded)
6066                 schedule();
6067
6068         return yielded;
6069 }
6070 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
6071
6072 /*
6073  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6074  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6075  */
6076 void __sched io_schedule(void)
6077 {
6078         struct rq *rq = raw_rq();
6079
6080         delayacct_blkio_start();
6081         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6082         blk_flush_plug(current);
6083         current->in_iowait = 1;
6084         schedule();
6085         current->in_iowait = 0;
6086         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6087         delayacct_blkio_end();
6088 }
6089 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6090
6091 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6092 {
6093         struct rq *rq = raw_rq();
6094         long ret;
6095
6096         delayacct_blkio_start();
6097         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6098         blk_flush_plug(current);
6099         current->in_iowait = 1;
6100         ret = schedule_timeout(timeout);
6101         current->in_iowait = 0;
6102         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6103         delayacct_blkio_end();
6104         return ret;
6105 }
6106
6107 /**
6108  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6109  * @policy: scheduling class.
6110  *
6111  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6112  * by a given scheduling class.
6113  */
6114 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6115 {
6116         int ret = -EINVAL;
6117
6118         switch (policy) {
6119         case SCHED_FIFO:
6120         case SCHED_RR:
6121                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6122                 break;
6123         case SCHED_NORMAL:
6124         case SCHED_BATCH:
6125         case SCHED_IDLE:
6126                 ret = 0;
6127                 break;
6128         }
6129         return ret;
6130 }
6131
6132 /**
6133  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6134  * @policy: scheduling class.
6135  *
6136  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6137  * by a given scheduling class.
6138  */
6139 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6140 {
6141         int ret = -EINVAL;
6142
6143         switch (policy) {
6144         case SCHED_FIFO:
6145         case SCHED_RR:
6146                 ret = 1;
6147                 break;
6148         case SCHED_NORMAL:
6149         case SCHED_BATCH:
6150         case SCHED_IDLE:
6151                 ret = 0;
6152         }
6153         return ret;
6154 }
6155
6156 /**
6157  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6158  * @pid: pid of the process.
6159  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6160  *
6161  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6162  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6163  */
6164 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6165                 struct timespec __user *, interval)
6166 {
6167         struct task_struct *p;
6168         unsigned int time_slice;
6169         unsigned long flags;
6170         struct rq *rq;
6171         int retval;
6172         struct timespec t;
6173
6174         if (pid < 0)
6175                 return -EINVAL;
6176
6177         retval = -ESRCH;
6178         rcu_read_lock();
6179         p = find_process_by_pid(pid);
6180         if (!p)
6181                 goto out_unlock;
6182
6183         retval = security_task_getscheduler(p);
6184         if (retval)
6185                 goto out_unlock;
6186
6187         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6188         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6189         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6190
6191         rcu_read_unlock();
6192         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6193         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6194         return retval;
6195
6196 out_unlock:
6197         rcu_read_unlock();
6198         return retval;
6199 }
6200
6201 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6202
6203 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6204 {
6205         unsigned long free = 0;
6206         unsigned state;
6207
6208         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6209         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
6210                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6211 #if BITS_PER_LONG == 32
6212         if (state == TASK_RUNNING)
6213                 printk(KERN_CONT " running  ");
6214         else
6215                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6216 #else
6217         if (state == TASK_RUNNING)
6218                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6219         else
6220                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6221 #endif
6222 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6223         free = stack_not_used(p);
6224 #endif
6225         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6226                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6227                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6228
6229         show_stack(p, NULL);
6230 }
6231
6232 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6233 {
6234         struct task_struct *g, *p;
6235
6236 #if BITS_PER_LONG == 32
6237         printk(KERN_INFO
6238                 "  task                PC stack   pid father\n");
6239 #else
6240         printk(KERN_INFO
6241                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6242 #endif
6243         rcu_read_lock();
6244         do_each_thread(g, p) {
6245                 /*
6246                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6247                  * console might take a lot of time:
6248                  */
6249                 touch_nmi_watchdog();
6250                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6251                         sched_show_task(p);
6252         } while_each_thread(g, p);
6253
6254         touch_all_softlockup_watchdogs();
6255
6256 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6257         sysrq_sched_debug_show();
6258 #endif
6259         rcu_read_unlock();
6260         /*
6261          * Only show locks if all tasks are dumped:
6262          */
6263         if (!state_filter)
6264                 debug_show_all_locks();
6265 }
6266
6267 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6268 {
6269         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6270 }
6271
6272 /**
6273  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6274  * @idle: task in question
6275  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6276  *
6277  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6278  * flag, to make booting more robust.
6279  */
6280 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6281 {
6282         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6283         unsigned long flags;
6284
6285         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6286
6287         __sched_fork(idle);
6288         idle->state = TASK_RUNNING;
6289         idle->se.exec_start = sched_clock();
6290
6291         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
6292         /*
6293          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
6294          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
6295          * lockdep check in task_group() will fail.
6296          *
6297          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
6298          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
6299          *
6300          * Silence PROVE_RCU
6301          */
6302         rcu_read_lock();
6303         __set_task_cpu(idle, cpu);
6304         rcu_read_unlock();
6305
6306         rq->curr = rq->idle = idle;
6307 #if defined(CONFIG_SMP)
6308         idle->on_cpu = 1;
6309 #endif
6310         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6311
6312         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6313         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6314
6315         /*
6316          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6317          */
6318         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6319         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
6320 #if defined(CONFIG_SMP)
6321         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
6322 #endif
6323 }
6324
6325 /*
6326  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6327  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6328  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6329  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6330  * number of CPUs.
6331  *
6332  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6333  */
6334 static int get_update_sysctl_factor(void)
6335 {
6336         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
6337         unsigned int factor;
6338
6339         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
6340         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
6341                 factor = 1;
6342                 break;
6343         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
6344                 factor = cpus;
6345                 break;
6346         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
6347         default:
6348                 factor = 1 + ilog2(cpus);
6349                 break;
6350         }
6351
6352         return factor;
6353 }
6354
6355 static void update_sysctl(void)
6356 {
6357         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
6358
6359 #define SET_SYSCTL(name) \
6360         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
6361         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
6362         SET_SYSCTL(sched_latency);
6363         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
6364 #undef SET_SYSCTL
6365 }
6366
6367 static inline void sched_init_granularity(void)
6368 {
6369         update_sysctl();
6370 }
6371
6372 #ifdef CONFIG_SMP
6373 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6374 {
6375         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
6376                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6377
6378         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6379         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6380 }
6381
6382 /*
6383  * This is how migration works:
6384  *
6385  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
6386  *    stop_one_cpu().
6387  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
6388  *    off the CPU)
6389  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6390  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6391  *    it and puts it into the right queue.
6392  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6393  *    is done.
6394  */
6395
6396 /*
6397  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6398  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6399  * is removed from the allowed bitmask.
6400  *
6401  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6402  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6403  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6404  */
6405 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6406 {
6407         unsigned long flags;
6408         struct rq *rq;
6409         unsigned int dest_cpu;
6410         int ret = 0;
6411
6412         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6413
6414         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6415                 goto out;
6416
6417         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6418                 ret = -EINVAL;
6419                 goto out;
6420         }
6421
6422         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6423                 ret = -EINVAL;
6424                 goto out;
6425         }
6426
6427         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6428
6429         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6430         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6431                 goto out;
6432
6433         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6434         if (p->on_rq) {
6435                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6436                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6437                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6438                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6439                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6440                 return 0;
6441         }
6442 out:
6443         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6444
6445         return ret;
6446 }
6447 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6448
6449 /*
6450  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6451  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6452  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6453  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6454  *
6455  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6456  * as the task is no longer on this CPU.
6457  *
6458  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6459  */
6460 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6461 {
6462         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6463         int ret = 0;
6464
6465         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6466                 return ret;
6467
6468         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6469         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6470
6471         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6472         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6473         /* Already moved. */
6474         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6475                 goto done;
6476         /* Affinity changed (again). */
6477         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
6478                 goto fail;
6479
6480         /*
6481          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6482          * placed properly.
6483          */
6484         if (p->on_rq) {
6485                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6486                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6487                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6488                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6489         }
6490 done:
6491         ret = 1;
6492 fail:
6493         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6494         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6495         return ret;
6496 }
6497
6498 /*
6499  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6500  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6501  * 'pushing' onto another runqueue.
6502  */
6503 static int migration_cpu_stop(void *data)
6504 {
6505         struct migration_arg *arg = data;
6506
6507         /*
6508          * The original target cpu might have gone down and we might
6509          * be on another cpu but it doesn't matter.
6510          */
6511         local_irq_disable();
6512         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6513         local_irq_enable();
6514         return 0;
6515 }
6516
6517 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6518
6519 /*
6520  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6521  * offline.
6522  */
6523 void idle_task_exit(void)
6524 {
6525         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6526
6527         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6528
6529         if (mm != &init_mm)
6530                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6531         mmdrop(mm);
6532 }
6533
6534 /*
6535  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6536  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6537  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6538  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6539  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6540  */
6541 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6542 {
6543         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6544
6545         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6546         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6547 }
6548
6549 /*
6550  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6551  */
6552 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6553 {
6554         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6555         rq->calc_load_active = 0;
6556 }
6557
6558 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6559 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
6560 {
6561         struct cfs_rq *cfs_rq;
6562
6563         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
6564                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
6565
6566                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
6567                         continue;
6568
6569                 /*
6570                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
6571                  * there's some valid quota amount
6572                  */
6573                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
6574                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
6575                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6576         }
6577 }
6578 #endif
6579
6580 /*
6581  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6582  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6583  *
6584  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6585  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6586  * because of lock validation efforts.
6587  */
6588 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6589 {
6590         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6591         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6592         int dest_cpu;
6593
6594         /*
6595          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6596          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6597          *
6598          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6599          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6600          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6601          * done here.
6602          */
6603         rq->stop = NULL;
6604
6605         for ( ; ; ) {
6606                 /*
6607                  * There's this thread running, bail when that's the only
6608                  * remaining thread.
6609                  */
6610                 if (rq->nr_running == 1)
6611                         break;
6612
6613                 next = pick_next_task(rq);
6614                 BUG_ON(!next);
6615                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6616
6617                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6618                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6619                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6620
6621                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6622
6623                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6624         }
6625
6626         rq->stop = stop;
6627 }
6628
6629 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6630
6631 #if !defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) || !defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6632 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
6633 #endif
6634
6635 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6636
6637 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6638         {
6639                 .procname       = "sched_domain",
6640                 .mode           = 0555,
6641         },
6642         {}
6643 };
6644
6645 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6646         {
6647                 .procname       = "kernel",
6648                 .mode           = 0555,
6649                 .child          = sd_ctl_dir,
6650         },
6651         {}
6652 };
6653
6654 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6655 {
6656         struct ctl_table *entry =
6657                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6658
6659         return entry;
6660 }
6661
6662 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6663 {
6664         struct ctl_table *entry;
6665
6666         /*
6667          * In the intermediate directories, both the child directory and
6668          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6669          * will always be set. In the lowest directory the names are
6670          * static strings and all have proc handlers.
6671          */
6672         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6673                 if (entry->child)
6674                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6675                 if (entry->proc_handler == NULL)
6676                         kfree(entry->procname);
6677         }
6678
6679         kfree(*tablep);
6680         *tablep = NULL;
6681 }
6682
6683 static int min_load_idx = 0;
6684 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
6685
6686 static void
6687 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6688                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6689                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler,
6690                 bool load_idx)
6691 {
6692         entry->procname = procname;
6693         entry->data = data;
6694         entry->maxlen = maxlen;
6695         entry->mode = mode;
6696         entry->proc_handler = proc_handler;
6697
6698         if (load_idx) {
6699                 entry->extra1 = &min_load_idx;
6700                 entry->extra2 = &max_load_idx;
6701         }
6702 }
6703
6704 static struct ctl_table *
6705 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6706 {
6707         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6708
6709         if (table == NULL)
6710                 return NULL;
6711
6712         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6713                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
6714         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6715                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
6716         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6717                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6718         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6719                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6720         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6721                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6722         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6723                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6724         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6725                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6726         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6727                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6728         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6729                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6730         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6731                 &sd->cache_nice_tries,
6732                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6733         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6734                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6735         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6736                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
6737         /* &table[12] is terminator */
6738
6739         return table;
6740 }
6741
6742 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6743 {
6744         struct ctl_table *entry, *table;
6745         struct sched_domain *sd;
6746         int domain_num = 0, i;
6747         char buf[32];
6748
6749         for_each_domain(cpu, sd)
6750                 domain_num++;
6751         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6752         if (table == NULL)
6753                 return NULL;
6754
6755         i = 0;
6756         for_each_domain(cpu, sd) {
6757                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6758                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6759                 entry->mode = 0555;
6760                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6761                 entry++;
6762                 i++;
6763         }
6764         return table;
6765 }
6766
6767 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6768 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6769 {
6770         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6771         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6772         char buf[32];
6773
6774         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6775         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6776
6777         if (entry == NULL)
6778                 return;
6779
6780         for_each_possible_cpu(i) {
6781                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6782                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6783                 entry->mode = 0555;
6784                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6785                 entry++;
6786         }
6787
6788         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6789         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6790 }
6791
6792 /* may be called multiple times per register */
6793 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6794 {
6795         if (sd_sysctl_header)
6796                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6797         sd_sysctl_header = NULL;
6798         if (sd_ctl_dir[0].child)
6799                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6800 }
6801 #else
6802 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6803 {
6804 }
6805 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6806 {
6807 }
6808 #endif
6809
6810 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6811 {
6812         if (!rq->online) {
6813                 const struct sched_class *class;
6814
6815                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6816                 rq->online = 1;
6817
6818                 for_each_class(class) {
6819                         if (class->rq_online)
6820                                 class->rq_online(rq);
6821                 }
6822         }
6823 }
6824
6825 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6826 {
6827         if (rq->online) {
6828                 const struct sched_class *class;
6829
6830                 for_each_class(class) {
6831                         if (class->rq_offline)
6832                                 class->rq_offline(rq);
6833                 }
6834
6835                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6836                 rq->online = 0;
6837         }
6838 }
6839
6840 /*
6841  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6842  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6843  */
6844 static int __cpuinit
6845 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6846 {
6847         int cpu = (long)hcpu;
6848         unsigned long flags;
6849         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6850
6851         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6852
6853         case CPU_UP_PREPARE:
6854                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6855                 break;
6856
6857         case CPU_ONLINE:
6858                 /* Update our root-domain */
6859                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6860                 if (rq->rd) {
6861                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6862
6863                         set_rq_online(rq);
6864                 }
6865                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6866                 break;
6867
6868 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6869         case CPU_DYING:
6870                 sched_ttwu_pending();
6871                 /* Update our root-domain */
6872                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6873                 if (rq->rd) {
6874                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6875                         set_rq_offline(rq);
6876                 }
6877                 migrate_tasks(cpu);
6878                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6879                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6880
6881                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6882                 calc_global_load_remove(rq);
6883                 break;
6884 #endif
6885         }
6886
6887         update_max_interval();
6888
6889         return NOTIFY_OK;
6890 }
6891
6892 /*
6893  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6894  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6895  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6896  */
6897 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6898         .notifier_call = migration_call,
6899         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6900 };
6901
6902 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6903                                       unsigned long action, void *hcpu)
6904 {
6905         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6906         case CPU_ONLINE:
6907         case CPU_DOWN_FAILED:
6908                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6909                 return NOTIFY_OK;
6910         default:
6911                 return NOTIFY_DONE;
6912         }
6913 }
6914
6915 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6916                                         unsigned long action, void *hcpu)
6917 {
6918         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6919         case CPU_DOWN_PREPARE:
6920                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6921                 return NOTIFY_OK;
6922         default:
6923                 return NOTIFY_DONE;
6924         }
6925 }
6926
6927 static int __init migration_init(void)
6928 {
6929         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6930         int err;
6931
6932         /* Initialize migration for the boot CPU */
6933         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6934         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6935         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6936         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6937
6938         /* Register cpu active notifiers */
6939         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6940         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6941
6942         return 0;
6943 }
6944 early_initcall(migration_init);
6945 #endif
6946
6947 #ifdef CONFIG_SMP
6948
6949 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6950
6951 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6952
6953 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6954
6955 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6956 {
6957         sched_domain_debug_enabled = 1;
6958
6959         return 0;
6960 }
6961 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6962
6963 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6964                                   struct cpumask *groupmask)
6965 {
6966         struct sched_group *group = sd->groups;
6967         char str[256];
6968
6969         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6970         cpumask_clear(groupmask);
6971
6972         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6973
6974         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6975                 printk("does not load-balance\n");
6976                 if (sd->parent)
6977                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6978                                         " has parent");
6979                 return -1;
6980         }
6981
6982         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6983
6984         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6985                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6986                                 "CPU%d\n", cpu);
6987         }
6988         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6989                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6990                                 " CPU%d\n", cpu);
6991         }
6992
6993         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6994         do {
6995                 if (!group) {
6996                         printk("\n");
6997                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6998                         break;
6999                 }
7000
7001                 if (!group->sgp->power) {
7002                         printk(KERN_CONT "\n");
7003                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7004                                         "set\n");
7005                         break;
7006                 }
7007
7008                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7009                         printk(KERN_CONT "\n");
7010                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7011                         break;
7012                 }
7013
7014                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7015                         printk(KERN_CONT "\n");
7016                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7017                         break;
7018                 }
7019
7020                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7021
7022                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7023
7024                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7025                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
7026                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7027                                 group->sgp->power);
7028                 }
7029
7030                 group = group->next;
7031         } while (group != sd->groups);
7032         printk(KERN_CONT "\n");
7033
7034         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7035                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7036
7037         if (sd->parent &&
7038             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7039                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7040                         "of domain->span\n");
7041         return 0;
7042 }
7043
7044 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7045 {
7046         int level = 0;
7047
7048         if (!sched_domain_debug_enabled)
7049                 return;
7050
7051         if (!sd) {
7052                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7053                 return;
7054         }
7055
7056         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7057
7058         for (;;) {
7059                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
7060                         break;
7061                 level++;
7062                 sd = sd->parent;
7063                 if (!sd)
7064                         break;
7065         }
7066 }
7067 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7068 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7069 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7070
7071 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7072 {
7073         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7074                 return 1;
7075
7076         /* Following flags need at least 2 groups */
7077         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7078                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7079                          SD_BALANCE_FORK |
7080                          SD_BALANCE_EXEC |
7081                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7082                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7083                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7084                         return 0;
7085         }
7086
7087         /* Following flags don't use groups */
7088         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7089                 return 0;
7090
7091         return 1;
7092 }
7093
7094 static int
7095 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7096 {
7097         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7098
7099         if (sd_degenerate(parent))
7100                 return 1;
7101
7102         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7103                 return 0;
7104
7105         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7106         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7107                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7108                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7109                                 SD_BALANCE_FORK |
7110                                 SD_BALANCE_EXEC |
7111                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7112                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7113                 if (nr_node_ids == 1)
7114                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7115         }
7116         if (~cflags & pflags)
7117                 return 0;
7118
7119         return 1;
7120 }
7121
7122 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
7123 {
7124         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
7125
7126         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7127         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7128         free_cpumask_var(rd->online);
7129         free_cpumask_var(rd->span);
7130         kfree(rd);
7131 }
7132
7133 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7134 {
7135         struct root_domain *old_rd = NULL;
7136         unsigned long flags;
7137
7138         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7139
7140         if (rq->rd) {
7141                 old_rd = rq->rd;
7142
7143                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7144                         set_rq_offline(rq);
7145
7146                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7147
7148                 /*
7149                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7150                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7151                  * in this function:
7152                  */
7153                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7154                         old_rd = NULL;
7155         }
7156
7157         atomic_inc(&rd->refcount);
7158         rq->rd = rd;
7159
7160         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7161         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
7162                 set_rq_online(rq);
7163
7164         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7165
7166         if (old_rd)
7167                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
7168 }
7169
7170 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
7171 {
7172         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7173
7174         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7175                 goto out;
7176         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7177                 goto free_span;
7178         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7179                 goto free_online;
7180
7181         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
7182                 goto free_rto_mask;
7183         return 0;
7184
7185 free_rto_mask:
7186         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7187 free_online:
7188         free_cpumask_var(rd->online);
7189 free_span:
7190         free_cpumask_var(rd->span);
7191 out:
7192         return -ENOMEM;
7193 }
7194
7195 static void init_defrootdomain(void)
7196 {
7197         init_rootdomain(&def_root_domain);
7198
7199         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7200 }
7201
7202 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7203 {
7204         struct root_domain *rd;
7205
7206         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7207         if (!rd)
7208                 return NULL;
7209
7210         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
7211                 kfree(rd);
7212                 return NULL;
7213         }
7214
7215         return rd;
7216 }
7217
7218 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
7219 {
7220         struct sched_group *tmp, *first;
7221
7222         if (!sg)
7223                 return;
7224
7225         first = sg;
7226         do {
7227                 tmp = sg->next;
7228
7229                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
7230                         kfree(sg->sgp);
7231
7232                 kfree(sg);
7233                 sg = tmp;
7234         } while (sg != first);
7235 }
7236
7237 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
7238 {
7239         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
7240
7241         /*
7242          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
7243          * nuke them all.
7244          */
7245         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7246                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
7247         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
7248                 kfree(sd->groups->sgp);
7249                 kfree(sd->groups);
7250         }
7251         kfree(sd);
7252 }
7253
7254 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
7255 {
7256         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
7257 }
7258
7259 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
7260 {
7261         for (; sd; sd = sd->parent)
7262                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
7263 }
7264
7265 /*
7266  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7267  * hold the hotplug lock.
7268  */
7269 static void
7270 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7271 {
7272         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7273         struct sched_domain *tmp;
7274
7275         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7276         for (tmp = sd; tmp; ) {
7277                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7278                 if (!parent)
7279                         break;
7280
7281                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7282                         tmp->parent = parent->parent;
7283                         if (parent->parent)
7284                                 parent->parent->child = tmp;
7285                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
7286                 } else
7287                         tmp = tmp->parent;
7288         }
7289
7290         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7291                 tmp = sd;
7292                 sd = sd->parent;
7293                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
7294                 if (sd)
7295                         sd->child = NULL;
7296         }
7297
7298         sched_domain_debug(sd, cpu);
7299
7300         rq_attach_root(rq, rd);
7301         tmp = rq->sd;
7302         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7303         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
7304 }
7305
7306 /* cpus with isolated domains */
7307 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7308
7309 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7310 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7311 {
7312         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
7313         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7314         return 1;
7315 }
7316
7317 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7318
7319 #ifdef CONFIG_NUMA
7320
7321 /**
7322  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7323  * @node: node whose sched_domain we're building
7324  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7325  *
7326  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7327  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7328  *
7329  * Should use nodemask_t.
7330  */
7331 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7332 {
7333         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
7334
7335         min_val = INT_MAX;
7336
7337         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7338                 /* Start at @node */
7339                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7340
7341                 if (!nr_cpus_node(n))
7342                         continue;
7343
7344                 /* Skip already used nodes */
7345                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7346                         continue;
7347
7348                 /* Simple min distance search */
7349                 val = node_distance(node, n);
7350
7351                 if (val < min_val) {
7352                         min_val = val;
7353                         best_node = n;
7354                 }
7355         }
7356
7357         if (best_node != -1)
7358                 node_set(best_node, *used_nodes);
7359         return best_node;
7360 }
7361
7362 /**
7363  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7364  * @node: node whose cpumask we're constructing
7365  * @span: resulting cpumask
7366  *
7367  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7368  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7369  * out optimally.
7370  */
7371 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7372 {
7373         nodemask_t used_nodes;
7374         int i;
7375
7376         cpumask_clear(span);
7377         nodes_clear(used_nodes);
7378
7379         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7380         node_set(node, used_nodes);
7381
7382         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7383                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7384                 if (next_node < 0)
7385                         break;
7386                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7387         }
7388 }
7389
7390 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
7391 {
7392         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7393
7394         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
7395
7396         return sched_domains_tmpmask;
7397 }
7398
7399 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
7400 {
7401         return cpu_possible_mask;
7402 }
7403 #endif /* CONFIG_NUMA */
7404
7405 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
7406 {
7407         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
7408 }
7409
7410 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7411
7412 struct sd_data {
7413         struct sched_domain **__percpu sd;
7414         struct sched_group **__percpu sg;
7415         struct sched_group_power **__percpu sgp;
7416 };
7417
7418 struct s_data {
7419         struct sched_domain ** __percpu sd;
7420         struct root_domain      *rd;
7421 };
7422
7423 enum s_alloc {
7424         sa_rootdomain,
7425         sa_sd,
7426         sa_sd_storage,
7427         sa_none,
7428 };
7429
7430 struct sched_domain_topology_level;
7431
7432 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7433 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7434
7435 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7436
7437 struct sched_domain_topology_level {
7438         sched_domain_init_f init;
7439         sched_domain_mask_f mask;
7440         int                 flags;
7441         struct sd_data      data;
7442 };
7443
7444 static int
7445 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7446 {
7447         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7448         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7449         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7450         struct sd_data *sdd = sd->private;
7451         struct sched_domain *child;
7452         int i;
7453
7454         cpumask_clear(covered);
7455
7456         for_each_cpu(i, span) {
7457                 struct cpumask *sg_span;
7458
7459                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7460                         continue;
7461
7462                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7463                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7464
7465                 if (!sg)
7466                         goto fail;
7467
7468                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7469
7470                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7471                 if (child->child) {
7472                         child = child->child;
7473                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7474                 } else
7475                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7476
7477                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7478
7479                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7480                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7481
7482                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7483                         groups = sg;
7484
7485                 if (!first)
7486                         first = sg;
7487                 if (last)
7488                         last->next = sg;
7489                 last = sg;
7490                 last->next = first;
7491         }
7492         sd->groups = groups;
7493
7494         return 0;
7495
7496 fail:
7497         free_sched_groups(first, 0);
7498
7499         return -ENOMEM;
7500 }
7501
7502 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7503 {
7504         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7505         struct sched_domain *child = sd->child;
7506
7507         if (child)
7508                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7509
7510         if (sg) {
7511                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7512                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7513                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7514         }
7515
7516         return cpu;
7517 }
7518
7519 /*
7520  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7521  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7522  * and ->cpu_power to 0.
7523  *
7524  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7525  */
7526 static int
7527 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7528 {
7529         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7530         struct sd_data *sdd = sd->private;
7531         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7532         struct cpumask *covered;
7533         int i;
7534
7535         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7536         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7537
7538         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7539                 return 0;
7540
7541         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7542         covered = sched_domains_tmpmask;
7543
7544         cpumask_clear(covered);
7545
7546         for_each_cpu(i, span) {
7547                 struct sched_group *sg;
7548                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7549                 int j;
7550
7551                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7552                         continue;
7553
7554                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7555                 sg->sgp->power = 0;
7556
7557                 for_each_cpu(j, span) {
7558                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7559                                 continue;
7560
7561                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7562                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7563                 }
7564
7565                 if (!first)
7566                         first = sg;
7567                 if (last)
7568                         last->next = sg;
7569                 last = sg;
7570         }
7571         last->next = first;
7572
7573         return 0;
7574 }
7575
7576 /*
7577  * Initialize sched groups cpu_power.
7578  *
7579  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7580  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7581  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7582  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7583  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7584  * less cpu_power.
7585  */
7586 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7587 {
7588         struct sched_group *sg = sd->groups;
7589
7590         WARN_ON(!sd || !sg);
7591
7592         do {
7593                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
7594                 sg = sg->next;
7595         } while (sg != sd->groups);
7596
7597         if (cpu != group_first_cpu(sg))
7598                 return;
7599
7600         update_group_power(sd, cpu);
7601 }
7602
7603 /*
7604  * Initializers for schedule domains
7605  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7606  */
7607
7608 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7609 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7610 #else
7611 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7612 #endif
7613
7614 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7615 static noinline struct sched_domain *                                   \
7616 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7617 {                                                                       \
7618         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7619         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7620         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7621         sd->private = &tl->data;                                        \
7622         return sd;                                                      \
7623 }
7624
7625 SD_INIT_FUNC(CPU)
7626 #ifdef CONFIG_NUMA
7627  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7628  SD_INIT_FUNC(NODE)
7629 #endif
7630 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7631  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7632 #endif
7633 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7634  SD_INIT_FUNC(MC)
7635 #endif
7636 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7637  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7638 #endif
7639
7640 static int default_relax_domain_level = -1;
7641 int sched_domain_level_max;
7642
7643 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7644 {
7645         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
7646                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
7647
7648         return 1;
7649 }
7650 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7651
7652 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7653                                  struct sched_domain_attr *attr)
7654 {
7655         int request;
7656
7657         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7658                 if (default_relax_domain_level < 0)
7659                         return;
7660                 else
7661                         request = default_relax_domain_level;
7662         } else
7663                 request = attr->relax_domain_level;
7664         if (request < sd->level) {
7665                 /* turn off idle balance on this domain */
7666                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7667         } else {
7668                 /* turn on idle balance on this domain */
7669                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7670         }
7671 }
7672
7673 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7674 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7675
7676 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7677                                  const struct cpumask *cpu_map)
7678 {
7679         switch (what) {
7680         case sa_rootdomain:
7681                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7682                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7683         case sa_sd:
7684                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7685         case sa_sd_storage:
7686                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7687         case sa_none:
7688                 break;
7689         }
7690 }
7691
7692 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7693                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7694 {
7695         memset(d, 0, sizeof(*d));
7696
7697         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7698                 return sa_sd_storage;
7699         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7700         if (!d->sd)
7701                 return sa_sd_storage;
7702         d->rd = alloc_rootdomain();
7703         if (!d->rd)
7704                 return sa_sd;
7705         return sa_rootdomain;
7706 }
7707
7708 /*
7709  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7710  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7711  * will not free the data we're using.
7712  */
7713 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7714 {
7715         struct sd_data *sdd = sd->private;
7716
7717         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7718         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7719
7720         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
7721                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7722
7723         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
7724                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
7725 }
7726
7727 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7728 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7729 {
7730         return topology_thread_cpumask(cpu);
7731 }
7732 #endif
7733
7734 /*
7735  * Topology list, bottom-up.
7736  */
7737 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7738 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7739         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7740 #endif
7741 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7742         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7743 #endif
7744 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7745         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7746 #endif
7747         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7748 #ifdef CONFIG_NUMA
7749         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
7750         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7751 #endif
7752         { NULL, },
7753 };
7754
7755 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7756
7757 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7758 {
7759         struct sched_domain_topology_level *tl;
7760         int j;
7761
7762         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7763                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7764
7765                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7766                 if (!sdd->sd)
7767                         return -ENOMEM;
7768
7769                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7770                 if (!sdd->sg)
7771                         return -ENOMEM;
7772
7773                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
7774                 if (!sdd->sgp)
7775                         return -ENOMEM;
7776
7777                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7778                         struct sched_domain *sd;
7779                         struct sched_group *sg;
7780                         struct sched_group_power *sgp;
7781
7782                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7783                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7784                         if (!sd)
7785                                 return -ENOMEM;
7786
7787                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7788
7789                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7790                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7791                         if (!sg)
7792                                 return -ENOMEM;
7793
7794                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7795
7796                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
7797                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7798                         if (!sgp)
7799                                 return -ENOMEM;
7800
7801                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
7802                 }
7803         }
7804
7805         return 0;
7806 }
7807
7808 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7809 {
7810         struct sched_domain_topology_level *tl;
7811         int j;
7812
7813         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7814                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7815
7816                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7817                         struct sched_domain *sd;
7818
7819                         if (sdd->sd) {
7820                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7821                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7822                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7823                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7824                         }
7825
7826                         if (sdd->sg)
7827                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7828                         if (sdd->sgp)
7829                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
7830                 }
7831                 free_percpu(sdd->sd);
7832                 sdd->sd = NULL;
7833                 free_percpu(sdd->sg);
7834                 sdd->sg = NULL;
7835                 free_percpu(sdd->sgp);
7836                 sdd->sgp = NULL;
7837         }
7838 }
7839
7840 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7841                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7842                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7843                 int cpu)
7844 {
7845         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7846         if (!sd)
7847                 return child;
7848
7849         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7850         if (child) {
7851                 sd->level = child->level + 1;
7852                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7853                 child->parent = sd;
7854         }
7855         sd->child = child;
7856         set_domain_attribute(sd, attr);
7857
7858         return sd;
7859 }
7860
7861 /*
7862  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7863  * to the individual cpus
7864  */
7865 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7866                                struct sched_domain_attr *attr)
7867 {
7868         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7869         struct sched_domain *sd;
7870         struct s_data d;
7871         int i, ret = -ENOMEM;
7872
7873         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7874         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7875                 goto error;
7876
7877         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7878         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7879                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7880
7881                 sd = NULL;
7882                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7883                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7884                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7885                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7886                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7887                                 break;
7888                 }
7889
7890                 while (sd->child)
7891                         sd = sd->child;
7892
7893                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7894         }
7895
7896         /* Build the groups for the domains */
7897         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7898                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7899                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7900                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7901                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7902                                         goto error;
7903                         } else {
7904                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7905                                         goto error;
7906                         }
7907                 }
7908         }
7909
7910         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7911         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7912                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7913                         continue;
7914
7915                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7916                         claim_allocations(i, sd);
7917                         init_sched_groups_power(i, sd);
7918                 }
7919         }
7920
7921         /* Attach the domains */
7922         rcu_read_lock();
7923         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7924                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7925                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7926         }
7927         rcu_read_unlock();
7928
7929         ret = 0;
7930 error:
7931         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7932         return ret;
7933 }
7934
7935 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7936 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7937 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7938                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7939
7940 /*
7941  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7942  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7943  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7944  */
7945 static cpumask_var_t fallback_doms;
7946
7947 /*
7948  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7949  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7950  * or 0 if it stayed the same.
7951  */
7952 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7953 {
7954         return 0;
7955 }
7956
7957 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7958 {
7959         int i;
7960         cpumask_var_t *doms;
7961
7962         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7963         if (!doms)
7964                 return NULL;
7965         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7966                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7967                         free_sched_domains(doms, i);
7968                         return NULL;
7969                 }
7970         }
7971         return doms;
7972 }
7973
7974 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7975 {
7976         unsigned int i;
7977         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7978                 free_cpumask_var(doms[i]);
7979         kfree(doms);
7980 }
7981
7982 /*
7983  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7984  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7985  * exclude other special cases in the future.
7986  */
7987 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7988 {
7989         int err;
7990
7991         arch_update_cpu_topology();
7992         ndoms_cur = 1;
7993         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7994         if (!doms_cur)
7995                 doms_cur = &fallback_doms;
7996         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7997         dattr_cur = NULL;
7998         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7999         register_sched_domain_sysctl();
8000
8001         return err;
8002 }
8003
8004 /*
8005  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8006  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8007  */
8008 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8009 {
8010         int i;
8011
8012         rcu_read_lock();
8013         for_each_cpu(i, cpu_map)
8014                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8015         rcu_read_unlock();
8016 }
8017
8018 /* handle null as "default" */
8019 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8020                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8021 {
8022         struct sched_domain_attr tmp;
8023
8024         /* fast path */
8025         if (!new && !cur)
8026                 return 1;
8027
8028         tmp = SD_ATTR_INIT;
8029         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8030                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8031                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8032 }
8033
8034 /*
8035  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8036  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8037  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8038  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8039  *
8040  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
8041  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8042  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8043  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8044  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8045  * it as it is.
8046  *
8047  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
8048  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
8049  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
8050  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
8051  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
8052  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
8053  *
8054  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8055  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8056  * and it will not create the default domain.
8057  *
8058  * Call with hotplug lock held
8059  */
8060 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
8061                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8062 {
8063         int i, j, n;
8064         int new_topology;
8065
8066         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8067
8068         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8069         unregister_sched_domain_sysctl();
8070
8071         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8072         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8073
8074         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8075
8076         /* Destroy deleted domains */
8077         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8078                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8079                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
8080                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8081                                 goto match1;
8082                 }
8083                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8084                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
8085 match1:
8086                 ;
8087         }
8088
8089         if (doms_new == NULL) {
8090                 ndoms_cur = 0;
8091                 doms_new = &fallback_doms;
8092                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
8093                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8094         }
8095
8096         /* Build new domains */
8097         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8098                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8099                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
8100                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8101                                 goto match2;
8102                 }
8103                 /* no match - add a new doms_new */
8104                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8105 match2:
8106                 ;
8107         }
8108
8109         /* Remember the new sched domains */
8110         if (doms_cur != &fallback_doms)
8111                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
8112         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8113         doms_cur = doms_new;
8114         dattr_cur = dattr_new;
8115         ndoms_cur = ndoms_new;
8116
8117         register_sched_domain_sysctl();
8118
8119         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8120 }
8121
8122 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8123 static void reinit_sched_domains(void)
8124 {
8125         get_online_cpus();
8126
8127         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8128         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8129
8130         rebuild_sched_domains();
8131         put_online_cpus();
8132 }
8133
8134 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8135 {
8136         unsigned int level = 0;
8137
8138         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8139                 return -EINVAL;
8140
8141         /*
8142          * level is always be positive so don't check for
8143          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8144          * What happens on 0 or 1 byte write,
8145          * need to check for count as well?
8146          */
8147
8148         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8149                 return -EINVAL;
8150
8151         if (smt)
8152                 sched_smt_power_savings = level;
8153         else
8154                 sched_mc_power_savings = level;
8155
8156         reinit_sched_domains();
8157
8158         return count;
8159 }
8160
8161 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8162 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8163                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
8164                                            char *page)
8165 {
8166         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8167 }
8168 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8169                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
8170                                             const char *buf, size_t count)
8171 {
8172         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8173 }
8174 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8175                          sched_mc_power_savings_show,
8176                          sched_mc_power_savings_store);
8177 #endif
8178
8179 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8180 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8181                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
8182                                             char *page)
8183 {
8184         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8185 }
8186 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8187                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
8188                                              const char *buf, size_t count)
8189 {
8190         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8191 }
8192 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8193                    sched_smt_power_savings_show,
8194                    sched_smt_power_savings_store);
8195 #endif
8196
8197 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8198 {
8199         int err = 0;
8200
8201 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8202         if (smt_capable())
8203                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8204                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8205 #endif
8206 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8207         if (!err && mc_capable())
8208                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8209                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8210 #endif
8211         return err;
8212 }
8213 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8214
8215 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
8216
8217 /*
8218  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
8219  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
8220  * around partition_sched_domains().
8221  *
8222  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
8223  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
8224  */
8225 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8226                              void *hcpu)
8227 {
8228         switch (action) {
8229         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8230         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8231
8232                 /*
8233                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
8234                  * resume sequence. As long as this is not the last online
8235                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
8236                  * domain, ignoring cpusets.
8237                  */
8238                 num_cpus_frozen--;
8239                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
8240                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8241                         break;
8242                 }
8243
8244                 /*
8245                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
8246                  * restore the original sched domains by considering the
8247                  * cpuset configurations.
8248                  */
8249
8250         case CPU_ONLINE:
8251         case CPU_DOWN_FAILED:
8252                 cpuset_update_active_cpus();
8253                 break;
8254         default:
8255                 return NOTIFY_DONE;
8256         }
8257         return NOTIFY_OK;
8258 }
8259
8260 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8261                                void *hcpu)
8262 {
8263         switch (action) {
8264         case CPU_DOWN_PREPARE:
8265                 cpuset_update_active_cpus();
8266                 break;
8267         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8268                 num_cpus_frozen++;
8269                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8270                 break;
8271         default:
8272                 return NOTIFY_DONE;
8273         }
8274         return NOTIFY_OK;
8275 }
8276
8277 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8278                                 unsigned long action, void *hcpu)
8279 {
8280         int cpu = (int)(long)hcpu;
8281
8282         switch (action) {
8283         case CPU_DOWN_PREPARE:
8284         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8285                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8286                 return NOTIFY_OK;
8287
8288         case CPU_DOWN_FAILED:
8289         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8290         case CPU_ONLINE:
8291         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8292                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8293                 return NOTIFY_OK;
8294
8295         default:
8296                 return NOTIFY_DONE;
8297         }
8298 }
8299
8300 void __init sched_init_smp(void)
8301 {
8302         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8303
8304         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8305         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8306
8307         get_online_cpus();
8308         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8309         init_sched_domains(cpu_active_mask);
8310         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8311         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8312                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8313         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8314         put_online_cpus();
8315
8316         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
8317         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
8318
8319         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8320         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8321
8322         init_hrtick();
8323
8324         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8325         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8326                 BUG();
8327         sched_init_granularity();
8328         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8329
8330         init_sched_rt_class();
8331 }
8332 #else
8333 void __init sched_init_smp(void)
8334 {
8335         sched_init_granularity();
8336 }
8337 #endif /* CONFIG_SMP */
8338
8339 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
8340
8341 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8342 {
8343         return in_lock_functions(addr) ||
8344                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8345                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8346 }
8347
8348 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
8349 {
8350         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8351         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8352         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8353 #ifndef CONFIG_64BIT
8354         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
8355 #endif
8356 }
8357
8358 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8359 {
8360         struct rt_prio_array *array;
8361         int i;
8362
8363         array = &rt_rq->active;
8364         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8365                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8366                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8367         }
8368         /* delimiter for bitsearch: */
8369         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8370
8371 #if defined CONFIG_SMP
8372         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8373         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8374         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8375         rt_rq->overloaded = 0;
8376         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks);
8377 #endif
8378
8379         rt_rq->rt_time = 0;
8380         rt_rq->rt_throttled = 0;
8381         rt_rq->rt_runtime = 0;
8382         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8383 }
8384
8385 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8386 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8387                                 struct sched_entity *se, int cpu,
8388                                 struct sched_entity *parent)
8389 {
8390         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8391
8392         cfs_rq->tg = tg;
8393         cfs_rq->rq = rq;
8394 #ifdef CONFIG_SMP
8395         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
8396         cfs_rq->load_stamp = 1;
8397 #endif
8398         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
8399
8400         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8401         tg->se[cpu] = se;
8402
8403         /* se could be NULL for root_task_group */
8404         if (!se)
8405                 return;
8406
8407         if (!parent)
8408                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8409         else
8410                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8411
8412         se->my_q = cfs_rq;
8413         update_load_set(&se->load, 0);
8414         se->parent = parent;
8415 }
8416 #endif
8417
8418 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8419 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8420                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8421                 struct sched_rt_entity *parent)
8422 {
8423         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8424
8425         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8426         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8427         rt_rq->rq = rq;
8428         rt_rq->tg = tg;
8429
8430         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8431         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8432
8433         if (!rt_se)
8434                 return;
8435
8436         if (!parent)
8437                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8438         else
8439                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8440
8441         rt_se->my_q = rt_rq;
8442         rt_se->parent = parent;
8443         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8444 }
8445 #endif
8446
8447 void __init sched_init(void)
8448 {
8449         int i, j;
8450         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8451
8452 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8453         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8454 #endif
8455 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8456         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8457 #endif
8458 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8459         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8460 #endif
8461         if (alloc_size) {
8462                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8463
8464 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8465                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8466                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8467
8468                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8469                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8470
8471 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8472 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8473                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8474                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8475
8476                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8477                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8478
8479 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8480 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8481                 for_each_possible_cpu(i) {
8482                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8483                         ptr += cpumask_size();
8484                 }
8485 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8486         }
8487
8488 #ifdef CONFIG_SMP
8489         init_defrootdomain();
8490 #endif
8491
8492         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8493                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8494
8495 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8496         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8497                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8498 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8499
8500 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8501         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8502         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8503         autogroup_init(&init_task);
8504 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8505
8506         for_each_possible_cpu(i) {
8507                 struct rq *rq;
8508
8509                 rq = cpu_rq(i);
8510                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8511                 rq->nr_running = 0;
8512                 rq->calc_load_active = 0;
8513                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8514                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8515                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8516 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8517                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8518                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8519                 /*
8520                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8521                  *
8522                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8523                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8524                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8525                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8526                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8527                  * (se->load.weight).
8528                  *
8529                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8530                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8531                  * then A0's share of the cpu resource is:
8532                  *
8533                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8534                  *
8535                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8536                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8537                  */
8538                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8539                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8540 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8541
8542                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8543 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8544                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8545                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8546 #endif
8547
8548                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8549                         rq->cpu_load[j] = 0;
8550
8551                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8552
8553 #ifdef CONFIG_SMP
8554                 rq->sd = NULL;
8555                 rq->rd = NULL;
8556                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
8557                 rq->post_schedule = 0;
8558                 rq->active_balance = 0;
8559                 rq->next_balance = jiffies;
8560                 rq->push_cpu = 0;
8561                 rq->cpu = i;
8562                 rq->online = 0;
8563                 rq->idle_stamp = 0;
8564                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8565                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8566 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8567                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8568 #endif
8569 #endif
8570                 init_rq_hrtick(rq);
8571                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8572         }
8573
8574         set_load_weight(&init_task);
8575
8576 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8577         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8578 #endif
8579
8580 #ifdef CONFIG_SMP
8581         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8582 #endif
8583
8584 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8585         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
8586 #endif
8587
8588         /*
8589          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8590          */
8591         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8592         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8593
8594         /*
8595          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8596          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8597          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8598          * when this runqueue becomes "idle".
8599          */
8600         init_idle(current, smp_processor_id());
8601
8602         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8603
8604         /*
8605          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8606          */
8607         current->sched_class = &fair_sched_class;
8608
8609 #ifdef CONFIG_SMP
8610         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
8611 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8612         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8613         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8614         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8615         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8616         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8617 #endif
8618         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8619         if (cpu_isolated_map == NULL)
8620                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8621 #endif /* SMP */
8622
8623         scheduler_running = 1;
8624 }
8625
8626 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8627 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8628 {
8629         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8630
8631         return (nested == preempt_offset);
8632 }
8633
8634 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8635 {
8636         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8637
8638         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
8639         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8640             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8641                 return;
8642         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8643                 return;
8644         prev_jiffy = jiffies;
8645
8646         printk(KERN_ERR
8647                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8648                         file, line);
8649         printk(KERN_ERR
8650                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8651                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8652                         current->pid, current->comm);
8653
8654         debug_show_held_locks(current);
8655         if (irqs_disabled())
8656                 print_irqtrace_events(current);
8657         dump_stack();
8658 }
8659 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8660 #endif
8661
8662 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8663 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8664 {
8665         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8666         int old_prio = p->prio;
8667         int on_rq;
8668
8669         on_rq = p->on_rq;
8670         if (on_rq)
8671                 deactivate_task(rq, p, 0);
8672         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8673         if (on_rq) {
8674                 activate_task(rq, p, 0);
8675                 resched_task(rq->curr);
8676         }
8677
8678         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8679 }
8680
8681 void normalize_rt_tasks(void)
8682 {
8683         struct task_struct *g, *p;
8684         unsigned long flags;
8685         struct rq *rq;
8686
8687         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8688         do_each_thread(g, p) {
8689                 /*
8690                  * Only normalize user tasks:
8691                  */
8692                 if (!p->mm)
8693                         continue;
8694
8695                 p->se.exec_start                = 0;
8696 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8697                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8698                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8699                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8700 #endif
8701
8702                 if (!rt_task(p)) {
8703                         /*
8704                          * Renice negative nice level userspace
8705                          * tasks back to 0:
8706                          */
8707                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8708                                 set_user_nice(p, 0);
8709                         continue;
8710                 }
8711
8712                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8713                 rq = __task_rq_lock(p);
8714
8715                 normalize_task(rq, p);
8716
8717                 __task_rq_unlock(rq);
8718                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8719         } while_each_thread(g, p);
8720
8721         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8722 }
8723
8724 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8725
8726 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8727 /*
8728  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8729  *
8730  * They can only be called when the whole system has been
8731  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8732  * activity can take place. Using them for anything else would
8733  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8734  * under any other configuration.
8735  */
8736
8737 /**
8738  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8739  * @cpu: the processor in question.
8740  *
8741  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8742  */
8743 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8744 {
8745         return cpu_curr(cpu);
8746 }
8747
8748 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8749
8750 #ifdef CONFIG_IA64
8751 /**
8752  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8753  * @cpu: the processor in question.
8754  * @p: the task pointer to set.
8755  *
8756  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8757  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8758  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8759  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8760  * and caller must save the original value of the current task (see
8761  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8762  * re-starting the system.
8763  *
8764  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8765  */
8766 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8767 {
8768         cpu_curr(cpu) = p;
8769 }
8770
8771 #endif
8772
8773 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8774 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8775 {
8776         int i;
8777
8778         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8779
8780         for_each_possible_cpu(i) {
8781                 if (tg->cfs_rq)
8782                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8783                 if (tg->se)
8784                         kfree(tg->se[i]);
8785         }
8786
8787         kfree(tg->cfs_rq);
8788         kfree(tg->se);
8789 }
8790
8791 static
8792 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8793 {
8794         struct cfs_rq *cfs_rq;
8795         struct sched_entity *se;
8796         int i;
8797
8798         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8799         if (!tg->cfs_rq)
8800                 goto err;
8801         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8802         if (!tg->se)
8803                 goto err;
8804
8805         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8806
8807         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8808
8809         for_each_possible_cpu(i) {
8810                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8811                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8812                 if (!cfs_rq)
8813                         goto err;
8814
8815                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8816                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8817                 if (!se)
8818                         goto err_free_rq;
8819
8820                 init_cfs_rq(cfs_rq);
8821                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8822         }
8823
8824         return 1;
8825
8826 err_free_rq:
8827         kfree(cfs_rq);
8828 err:
8829         return 0;
8830 }
8831
8832 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8833 {
8834         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8835         unsigned long flags;
8836
8837         /*
8838         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8839         * check on_list without danger of it being re-added.
8840         */
8841         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8842                 return;
8843
8844         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8845         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8846         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8847 }
8848 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8849 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8850 {
8851 }
8852
8853 static inline
8854 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8855 {
8856         return 1;
8857 }
8858
8859 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8860 {
8861 }
8862 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8863
8864 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8865 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8866 {
8867         int i;
8868
8869         if (tg->rt_se)
8870                 destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8871
8872         for_each_possible_cpu(i) {
8873                 if (tg->rt_rq)
8874                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8875                 if (tg->rt_se)
8876                         kfree(tg->rt_se[i]);
8877         }
8878
8879         kfree(tg->rt_rq);
8880         kfree(tg->rt_se);
8881 }
8882
8883 static
8884 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8885 {
8886         struct rt_rq *rt_rq;
8887         struct sched_rt_entity *rt_se;
8888         int i;
8889
8890         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8891         if (!tg->rt_rq)
8892                 goto err;
8893         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8894         if (!tg->rt_se)
8895                 goto err;
8896
8897         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8898                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8899
8900         for_each_possible_cpu(i) {
8901                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8902                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8903                 if (!rt_rq)
8904                         goto err;
8905
8906                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8907                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8908                 if (!rt_se)
8909                         goto err_free_rq;
8910
8911                 init_rt_rq(rt_rq, cpu_rq(i));
8912                 rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8913                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8914         }
8915
8916         return 1;
8917
8918 err_free_rq:
8919         kfree(rt_rq);
8920 err:
8921         return 0;
8922 }
8923 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8924 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8925 {
8926 }
8927
8928 static inline
8929 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8930 {
8931         return 1;
8932 }
8933 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8934
8935 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8936 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8937 {
8938         free_fair_sched_group(tg);
8939         free_rt_sched_group(tg);
8940         autogroup_free(tg);
8941         kfree(tg);
8942 }
8943
8944 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8945 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8946 {
8947         struct task_group *tg;
8948         unsigned long flags;
8949
8950         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8951         if (!tg)
8952                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8953
8954         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8955                 goto err;
8956
8957         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8958                 goto err;
8959
8960         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8961         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8962
8963         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8964
8965         tg->parent = parent;
8966         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8967         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8968         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8969
8970         return tg;
8971
8972 err:
8973         free_sched_group(tg);
8974         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8975 }
8976
8977 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8978 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8979 {
8980         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8981         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8982 }
8983
8984 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8985 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8986 {
8987         unsigned long flags;
8988         int i;
8989
8990         /* end participation in shares distribution */
8991         for_each_possible_cpu(i)
8992                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8993
8994         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8995         list_del_rcu(&tg->list);
8996         list_del_rcu(&tg->siblings);
8997         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8998
8999         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9000         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9001 }
9002
9003 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9004  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9005  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9006  *      reflect its new group.
9007  */
9008 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9009 {
9010         struct task_group *tg;
9011         int on_rq, running;
9012         unsigned long flags;
9013         struct rq *rq;
9014
9015         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9016
9017         running = task_current(rq, tsk);
9018         on_rq = tsk->on_rq;
9019
9020         if (on_rq)
9021                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9022         if (unlikely(running))
9023                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9024
9025         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
9026                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
9027                           struct task_group, css);
9028         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
9029         tsk->sched_task_group = tg;
9030
9031 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9032         if (tsk->sched_class->task_move_group)
9033                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
9034         else
9035 #endif
9036                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9037
9038         if (unlikely(running))
9039                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9040         if (on_rq)
9041                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9042
9043         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
9044 }
9045 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9046
9047 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9048 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9049
9050 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9051 {
9052         int i;
9053         unsigned long flags;
9054
9055         /*
9056          * We can't change the weight of the root cgroup.
9057          */
9058         if (!tg->se[0])
9059                 return -EINVAL;
9060
9061         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
9062
9063         mutex_lock(&shares_mutex);
9064         if (tg->shares == shares)
9065                 goto done;
9066
9067         tg->shares = shares;
9068         for_each_possible_cpu(i) {
9069                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
9070                 struct sched_entity *se;
9071
9072                 se = tg->se[i];
9073                 /* Propagate contribution to hierarchy */
9074                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9075                 for_each_sched_entity(se)
9076                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
9077                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9078         }
9079
9080 done:
9081         mutex_unlock(&shares_mutex);
9082         return 0;
9083 }
9084
9085 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9086 {
9087         return tg->shares;
9088 }
9089 #endif
9090
9091 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
9092 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9093 {
9094         if (runtime == RUNTIME_INF)
9095                 return 1ULL << 20;
9096
9097         return div64_u64(runtime << 20, period);
9098 }
9099 #endif
9100
9101 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9102 /*
9103  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9104  */
9105 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9106
9107 /* Must be called with tasklist_lock held */
9108 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9109 {
9110         struct task_struct *g, *p;
9111
9112         /*
9113          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
9114          */
9115         if (task_group_is_autogroup(tg))
9116                 return 0;
9117
9118         do_each_thread(g, p) {
9119                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9120                         return 1;
9121         } while_each_thread(g, p);
9122
9123         return 0;
9124 }
9125
9126 struct rt_schedulable_data {
9127         struct task_group *tg;
9128         u64 rt_period;
9129         u64 rt_runtime;
9130 };
9131
9132 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9133 {
9134         struct rt_schedulable_data *d = data;
9135         struct task_group *child;
9136         unsigned long total, sum = 0;
9137         u64 period, runtime;
9138
9139         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9140         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9141
9142         if (tg == d->tg) {
9143                 period = d->rt_period;
9144                 runtime = d->rt_runtime;
9145         }
9146
9147         /*
9148          * Cannot have more runtime than the period.
9149          */
9150         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9151                 return -EINVAL;
9152
9153         /*
9154          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9155          */
9156         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9157                 return -EBUSY;
9158
9159         total = to_ratio(period, runtime);
9160
9161         /*
9162          * Nobody can have more than the global setting allows.
9163          */
9164         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9165                 return -EINVAL;
9166
9167         /*
9168          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9169          */
9170         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9171                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9172                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9173
9174                 if (child == d->tg) {
9175                         period = d->rt_period;
9176                         runtime = d->rt_runtime;
9177                 }
9178
9179                 sum += to_ratio(period, runtime);
9180         }
9181
9182         if (sum > total)
9183                 return -EINVAL;
9184
9185         return 0;
9186 }
9187
9188 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9189 {
9190         int ret;
9191
9192         struct rt_schedulable_data data = {
9193                 .tg = tg,
9194                 .rt_period = period,
9195                 .rt_runtime = runtime,
9196         };
9197
9198         rcu_read_lock();
9199         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
9200         rcu_read_unlock();
9201
9202         return ret;
9203 }
9204
9205 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
9206                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9207 {
9208         int i, err = 0;
9209
9210         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9211         read_lock(&tasklist_lock);
9212         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9213         if (err)
9214                 goto unlock;
9215
9216         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9217         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9218         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9219
9220         for_each_possible_cpu(i) {
9221                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9222
9223                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9224                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9225                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9226         }
9227         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9228 unlock:
9229         read_unlock(&tasklist_lock);
9230         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9231
9232         return err;
9233 }
9234
9235 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9236 {
9237         u64 rt_runtime, rt_period;
9238
9239         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9240         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9241         if (rt_runtime_us < 0)
9242                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9243
9244         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9245 }
9246
9247 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9248 {
9249         u64 rt_runtime_us;
9250
9251         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9252                 return -1;
9253
9254         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9255         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9256         return rt_runtime_us;
9257 }
9258
9259 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9260 {
9261         u64 rt_runtime, rt_period;
9262
9263         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9264         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9265
9266         if (rt_period == 0)
9267                 return -EINVAL;
9268
9269         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9270 }
9271
9272 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9273 {
9274         u64 rt_period_us;
9275
9276         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9277         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9278         return rt_period_us;
9279 }
9280
9281 static int sched_rt_global_constraints(void)
9282 {
9283         u64 runtime, period;
9284         int ret = 0;
9285
9286         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9287                 return -EINVAL;
9288
9289         runtime = global_rt_runtime();
9290         period = global_rt_period();
9291
9292         /*
9293          * Sanity check on the sysctl variables.
9294          */
9295         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9296                 return -EINVAL;
9297
9298         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9299         read_lock(&tasklist_lock);
9300         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9301         read_unlock(&tasklist_lock);
9302         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9303
9304         return ret;
9305 }
9306
9307 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9308 {
9309         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9310         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9311                 return 0;
9312
9313         return 1;
9314 }
9315
9316 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9317 static int sched_rt_global_constraints(void)
9318 {
9319         unsigned long flags;
9320         int i;
9321
9322         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9323                 return -EINVAL;
9324
9325         /*
9326          * There's always some RT tasks in the root group
9327          * -- migration, kstopmachine etc..
9328          */
9329         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
9330                 return -EBUSY;
9331
9332         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9333         for_each_possible_cpu(i) {
9334                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9335
9336                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9337                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9338                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9339         }
9340         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9341
9342         return 0;
9343 }
9344 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9345
9346 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9347                 void __user *buffer, size_t *lenp,
9348                 loff_t *ppos)
9349 {
9350         int ret;
9351         int old_period, old_runtime;
9352         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9353
9354         mutex_lock(&mutex);
9355         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9356         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9357
9358         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9359
9360         if (!ret && write) {
9361                 ret = sched_rt_global_constraints();
9362                 if (ret) {
9363                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9364                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9365                 } else {
9366                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9367                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9368                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9369                 }
9370         }
9371         mutex_unlock(&mutex);
9372
9373         return ret;
9374 }
9375
9376 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9377
9378 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9379 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9380 {
9381         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9382                             struct task_group, css);
9383 }
9384
9385 static struct cgroup_subsys_state *
9386 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9387 {
9388         struct task_group *tg, *parent;
9389
9390         if (!cgrp->parent) {
9391                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9392                 return &root_task_group.css;
9393         }
9394
9395         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9396         tg = sched_create_group(parent);
9397         if (IS_ERR(tg))
9398                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9399
9400         return &tg->css;
9401 }
9402
9403 static void
9404 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9405 {
9406         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9407
9408         sched_destroy_group(tg);
9409 }
9410
9411 static int
9412 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9413 {
9414 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9415         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9416                 return -EINVAL;
9417 #else
9418         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9419         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9420                 return -EINVAL;
9421 #endif
9422         return 0;
9423 }
9424
9425 static void
9426 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9427 {
9428         sched_move_task(tsk);
9429 }
9430
9431 static void
9432 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9433                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
9434 {
9435         /*
9436          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9437          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9438          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9439          */
9440         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9441                 return;
9442
9443         sched_move_task(task);
9444 }
9445
9446 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9447 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9448                                 u64 shareval)
9449 {
9450         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
9451 }
9452
9453 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9454 {
9455         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9456
9457         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
9458 }
9459
9460 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9461 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
9462
9463 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
9464 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
9465
9466 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
9467
9468 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9469 {
9470         int i, ret = 0, runtime_enabled;
9471         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9472
9473         if (tg == &root_task_group)
9474                 return -EINVAL;
9475
9476         /*
9477          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
9478          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
9479          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
9480          */
9481         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
9482                 return -EINVAL;
9483
9484         /*
9485          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
9486          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
9487          * feasibility.
9488          */
9489         if (period > max_cfs_quota_period)
9490                 return -EINVAL;
9491
9492         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
9493         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
9494         if (ret)
9495                 goto out_unlock;
9496
9497         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
9498         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9499         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9500         cfs_b->quota = quota;
9501
9502         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9503         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
9504         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
9505                 /* force a reprogram */
9506                 cfs_b->timer_active = 0;
9507                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9508         }
9509         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9510
9511         for_each_possible_cpu(i) {
9512                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9513                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
9514
9515                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
9516                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9517                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9518
9519                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
9520                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9521                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
9522         }
9523 out_unlock:
9524         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9525
9526         return ret;
9527 }
9528
9529 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9530 {
9531         u64 quota, period;
9532
9533         period = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9534         if (cfs_quota_us < 0)
9535                 quota = RUNTIME_INF;
9536         else
9537                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9538
9539         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9540 }
9541
9542 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9543 {
9544         u64 quota_us;
9545
9546         if (tg_cfs_bandwidth(tg)->quota == RUNTIME_INF)
9547                 return -1;
9548
9549         quota_us = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9550         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9551
9552         return quota_us;
9553 }
9554
9555 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9556 {
9557         u64 quota, period;
9558
9559         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9560         quota = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9561
9562         if (period <= 0)
9563                 return -EINVAL;
9564
9565         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9566 }
9567
9568 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9569 {
9570         u64 cfs_period_us;
9571
9572         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9573         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9574
9575         return cfs_period_us;
9576 }
9577
9578 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9579 {
9580         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
9581 }
9582
9583 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9584                                 s64 cfs_quota_us)
9585 {
9586         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
9587 }
9588
9589 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9590 {
9591         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
9592 }
9593
9594 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9595                                 u64 cfs_period_us)
9596 {
9597         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
9598 }
9599
9600 struct cfs_schedulable_data {
9601         struct task_group *tg;
9602         u64 period, quota;
9603 };
9604
9605 /*
9606  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9607  * note: units are usecs
9608  */
9609 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9610                                struct cfs_schedulable_data *d)
9611 {
9612         u64 quota, period;
9613
9614         if (tg == d->tg) {
9615                 period = d->period;
9616                 quota = d->quota;
9617         } else {
9618                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9619                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9620         }
9621
9622         /* note: these should typically be equivalent */
9623         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9624                 return RUNTIME_INF;
9625
9626         return to_ratio(period, quota);
9627 }
9628
9629 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9630 {
9631         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9632         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9633         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9634
9635         if (!tg->parent) {
9636                 quota = RUNTIME_INF;
9637         } else {
9638                 struct cfs_bandwidth *parent_b = tg_cfs_bandwidth(tg->parent);
9639
9640                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9641                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
9642
9643                 /*
9644                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
9645                  * limit is set
9646                  */
9647                 if (quota == RUNTIME_INF)
9648                         quota = parent_quota;
9649                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9650                         return -EINVAL;
9651         }
9652         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
9653
9654         return 0;
9655 }
9656
9657 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9658 {
9659         int ret;
9660         struct cfs_schedulable_data data = {
9661                 .tg = tg,
9662                 .period = period,
9663                 .quota = quota,
9664         };
9665
9666         if (quota != RUNTIME_INF) {
9667                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9668                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9669         }
9670
9671         rcu_read_lock();
9672         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9673         rcu_read_unlock();
9674
9675         return ret;
9676 }
9677
9678 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9679                 struct cgroup_map_cb *cb)
9680 {
9681         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9682         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9683
9684         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
9685         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
9686         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
9687
9688         return 0;
9689 }
9690 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9691 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9692
9693 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9694 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9695                                 s64 val)
9696 {
9697         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9698 }
9699
9700 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9701 {
9702         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9703 }
9704
9705 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9706                 u64 rt_period_us)
9707 {
9708         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9709 }
9710
9711 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9712 {
9713         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9714 }
9715 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9716
9717 static struct cftype cpu_files[] = {
9718 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9719         {
9720                 .name = "shares",
9721                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9722                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9723         },
9724 #endif
9725 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9726         {
9727                 .name = "cfs_quota_us",
9728                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9729                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9730         },
9731         {
9732                 .name = "cfs_period_us",
9733                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9734                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9735         },
9736         {
9737                 .name = "stat",
9738                 .read_map = cpu_stats_show,
9739         },
9740 #endif
9741 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9742         {
9743                 .name = "rt_runtime_us",
9744                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9745                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9746         },
9747         {
9748                 .name = "rt_period_us",
9749                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9750                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9751         },
9752 #endif
9753 };
9754
9755 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9756 {
9757         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9758 }
9759
9760 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9761         .name           = "cpu",
9762         .create         = cpu_cgroup_create,
9763         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9764         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
9765         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
9766         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9767         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9768         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9769         .early_init     = 1,
9770 };
9771
9772 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9773
9774 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9775
9776 /*
9777  * CPU accounting code for task groups.
9778  *
9779  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9780  * (balbir@in.ibm.com).
9781  */
9782
9783 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9784 struct cpuacct {
9785         struct cgroup_subsys_state css;
9786         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9787         u64 __percpu *cpuusage;
9788         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9789         struct cpuacct *parent;
9790 };
9791
9792 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9793
9794 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9795 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9796 {
9797         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9798                             struct cpuacct, css);
9799 }
9800
9801 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9802 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9803 {
9804         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9805                             struct cpuacct, css);
9806 }
9807
9808 /* create a new cpu accounting group */
9809 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9810         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9811 {
9812         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9813         int i;
9814
9815         if (!ca)
9816                 goto out;
9817
9818         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9819         if (!ca->cpuusage)
9820                 goto out_free_ca;
9821
9822         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9823                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9824                         goto out_free_counters;
9825
9826         if (cgrp->parent)
9827                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9828
9829         return &ca->css;
9830
9831 out_free_counters:
9832         while (--i >= 0)
9833                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9834         free_percpu(ca->cpuusage);
9835 out_free_ca:
9836         kfree(ca);
9837 out:
9838         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9839 }
9840
9841 /* destroy an existing cpu accounting group */
9842 static void
9843 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9844 {
9845         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9846         int i;
9847
9848         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9849                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9850         free_percpu(ca->cpuusage);
9851         kfree(ca);
9852 }
9853
9854 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9855 {
9856         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9857         u64 data;
9858
9859 #ifndef CONFIG_64BIT
9860         /*
9861          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9862          */
9863         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9864         data = *cpuusage;
9865         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9866 #else
9867         data = *cpuusage;
9868 #endif
9869
9870         return data;
9871 }
9872
9873 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9874 {
9875         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9876
9877 #ifndef CONFIG_64BIT
9878         /*
9879          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9880          */
9881         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9882         *cpuusage = val;
9883         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9884 #else
9885         *cpuusage = val;
9886 #endif
9887 }
9888
9889 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9890 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9891 {
9892         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9893         u64 totalcpuusage = 0;
9894         int i;
9895
9896         for_each_present_cpu(i)
9897                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9898
9899         return totalcpuusage;
9900 }
9901
9902 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9903                                                                 u64 reset)
9904 {
9905         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9906         int err = 0;
9907         int i;
9908
9909         if (reset) {
9910                 err = -EINVAL;
9911                 goto out;
9912         }
9913
9914         for_each_present_cpu(i)
9915                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9916
9917 out:
9918         return err;
9919 }
9920
9921 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9922                                    struct seq_file *m)
9923 {
9924         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9925         u64 percpu;
9926         int i;
9927
9928         for_each_present_cpu(i) {
9929                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9930                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9931         }
9932         seq_printf(m, "\n");
9933         return 0;
9934 }
9935
9936 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9937         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9938         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9939 };
9940
9941 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9942                 struct cgroup_map_cb *cb)
9943 {
9944         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9945         int i;
9946
9947         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9948                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9949                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9950                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9951         }
9952         return 0;
9953 }
9954
9955 static struct cftype files[] = {
9956         {
9957                 .name = "usage",
9958                 .read_u64 = cpuusage_read,
9959                 .write_u64 = cpuusage_write,
9960         },
9961         {
9962                 .name = "usage_percpu",
9963                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9964         },
9965         {
9966                 .name = "stat",
9967                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9968         },
9969 };
9970
9971 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9972 {
9973         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9974 }
9975
9976 /*
9977  * charge this task's execution time to its accounting group.
9978  *
9979  * called with rq->lock held.
9980  */
9981 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9982 {
9983         struct cpuacct *ca;
9984         int cpu;
9985
9986         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9987                 return;
9988
9989         cpu = task_cpu(tsk);
9990
9991         rcu_read_lock();
9992
9993         ca = task_ca(tsk);
9994
9995         for (; ca; ca = ca->parent) {
9996                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9997                 *cpuusage += cputime;
9998         }
9999
10000         rcu_read_unlock();
10001 }
10002
10003 /*
10004  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
10005  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
10006  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
10007  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
10008  *
10009  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
10010  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
10011  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
10012  */
10013 #ifdef CONFIG_SMP
10014 #define CPUACCT_BATCH   \
10015         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
10016 #else
10017 #define CPUACCT_BATCH   0
10018 #endif
10019
10020 /*
10021  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10022  */
10023 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10024                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10025 {
10026         struct cpuacct *ca;
10027         int batch = CPUACCT_BATCH;
10028
10029         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10030                 return;
10031
10032         rcu_read_lock();
10033         ca = task_ca(tsk);
10034
10035         do {
10036                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
10037                 ca = ca->parent;
10038         } while (ca);
10039         rcu_read_unlock();
10040 }
10041
10042 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10043         .name = "cpuacct",
10044         .create = cpuacct_create,
10045         .destroy = cpuacct_destroy,
10046         .populate = cpuacct_populate,
10047         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10048 };
10049 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */