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