Merge branch 'stable-3.2' into pandora-3.2
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74 #include <linux/init_task.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78 #include <asm/mutex.h>
79 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
80 #include <asm/paravirt.h>
81 #endif
82
83 #include "sched_cpupri.h"
84 #include "workqueue_sched.h"
85 #include "sched_autogroup.h"
86
87 #define CREATE_TRACE_POINTS
88 #include <trace/events/sched.h>
89
90 /*
91  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
92  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
93  * and back.
94  */
95 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
96 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
97 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
98
99 /*
100  * 'User priority' is the nice value converted to something we
101  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
102  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
103  */
104 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
105 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
106 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
107
108 /*
109  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
110  */
111 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
112
113 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
114 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
115
116 /*
117  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
118  *
119  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
120  * Timeslices get refilled after they expire.
121  */
122 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
123
124 /*
125  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
126  */
127 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
128
129 static inline int rt_policy(int policy)
130 {
131         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
132                 return 1;
133         return 0;
134 }
135
136 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
137 {
138         return rt_policy(p->policy);
139 }
140
141 /*
142  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
143  */
144 struct rt_prio_array {
145         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
146         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
147 };
148
149 struct rt_bandwidth {
150         /* nests inside the rq lock: */
151         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
152         ktime_t                 rt_period;
153         u64                     rt_runtime;
154         struct hrtimer          rt_period_timer;
155 };
156
157 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
158
159 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
160
161 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
162 {
163         struct rt_bandwidth *rt_b =
164                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
165         ktime_t now;
166         int overrun;
167         int idle = 0;
168
169         for (;;) {
170                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
171                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
172
173                 if (!overrun)
174                         break;
175
176                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
177         }
178
179         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
180 }
181
182 static
183 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
184 {
185         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
186         rt_b->rt_runtime = runtime;
187
188         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
189
190         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
191                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
192         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
193 }
194
195 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
196 {
197         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
198 }
199
200 static void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
201 {
202         unsigned long delta;
203         ktime_t soft, hard, now;
204
205         for (;;) {
206                 if (hrtimer_active(period_timer))
207                         break;
208
209                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
210                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
211
212                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
213                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
214                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
215                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
216                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
217         }
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         start_bandwidth_timer(&rt_b->rt_period_timer, rt_b->rt_period);
230         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231 }
232
233 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
234 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
235 {
236         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
237 }
238 #endif
239
240 /*
241  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
242  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
243  */
244 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
245
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247
248 #include <linux/cgroup.h>
249
250 struct cfs_rq;
251
252 static LIST_HEAD(task_groups);
253
254 struct cfs_bandwidth {
255 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
256         raw_spinlock_t lock;
257         ktime_t period;
258         u64 quota, runtime;
259         s64 hierarchal_quota;
260         u64 runtime_expires;
261
262         int idle, timer_active;
263         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
264         struct list_head throttled_cfs_rq;
265
266         /* statistics */
267         int nr_periods, nr_throttled;
268         u64 throttled_time;
269 #endif
270 };
271
272 /* task group related information */
273 struct task_group {
274         struct cgroup_subsys_state css;
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282
283         atomic_t load_weight;
284 #endif
285
286 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
287         struct sched_rt_entity **rt_se;
288         struct rt_rq **rt_rq;
289
290         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
291 #endif
292
293         struct rcu_head rcu;
294         struct list_head list;
295
296         struct task_group *parent;
297         struct list_head siblings;
298         struct list_head children;
299
300 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
301         struct autogroup *autogroup;
302 #endif
303
304         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
305 };
306
307 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
308 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
309
310 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
311
312 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
313
314 /*
315  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
316  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
317  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
318  * too large, so as the shares value of a task group.
319  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
320  *  limitation from this.)
321  */
322 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
323 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
324
325 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
326 #endif
327
328 /* Default task group.
329  *      Every task in system belong to this group at bootup.
330  */
331 struct task_group root_task_group;
332
333 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
334
335 /* CFS-related fields in a runqueue */
336 struct cfs_rq {
337         struct load_weight load;
338         unsigned long nr_running, h_nr_running;
339
340         u64 exec_clock;
341         u64 min_vruntime;
342 #ifndef CONFIG_64BIT
343         u64 min_vruntime_copy;
344 #endif
345
346         struct rb_root tasks_timeline;
347         struct rb_node *rb_leftmost;
348
349         struct list_head tasks;
350         struct list_head *balance_iterator;
351
352         /*
353          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
354          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
355          */
356         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
357
358 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
359         unsigned int nr_spread_over;
360 #endif
361
362 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
363         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
364
365         /*
366          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
367          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
368          * (like users, containers etc.)
369          *
370          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
371          * list is used during load balance.
372          */
373         int on_list;
374         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
375         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
376
377 #ifdef CONFIG_SMP
378         /*
379          * the part of load.weight contributed by tasks
380          */
381         unsigned long task_weight;
382
383         /*
384          *   h_load = weight * f(tg)
385          *
386          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
387          * this group.
388          */
389         unsigned long h_load;
390
391         /*
392          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
393          *
394          * load_stamp is the last time we updated the load average
395          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
396          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
397          */
398         u64 load_avg;
399         u64 load_period;
400         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
401
402         unsigned long load_contribution;
403 #endif
404 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
405         int runtime_enabled;
406         u64 runtime_expires;
407         s64 runtime_remaining;
408
409         u64 throttled_timestamp;
410         int throttled, throttle_count;
411         struct list_head throttled_list;
412 #endif
413 #endif
414 };
415
416 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
417 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
418 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
419 {
420         return &tg->cfs_bandwidth;
421 }
422
423 static inline u64 default_cfs_period(void);
424 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
425 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
426
427 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
428 {
429         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
430                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
431         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
432
433         return HRTIMER_NORESTART;
434 }
435
436 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
437 {
438         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
439                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
440         ktime_t now;
441         int overrun;
442         int idle = 0;
443
444         for (;;) {
445                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
446                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
447
448                 if (!overrun)
449                         break;
450
451                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
452         }
453
454         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
455 }
456
457 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
458 {
459         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
460         cfs_b->runtime = 0;
461         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
462         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
463
464         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
465         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
466         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
467         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
468         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
469 }
470
471 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
472 {
473         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
474         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
475 }
476
477 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
478 static void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
479 {
480         /*
481          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
482          * period or because we're racing with the tear-down path
483          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
484          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
485          */
486         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
487                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
488                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
489                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
490
491                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
492                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
493                 if (cfs_b->timer_active)
494                         return;
495         }
496
497         cfs_b->timer_active = 1;
498         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
499 }
500
501 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
502 {
503         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
504         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
505 }
506 #else
507 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
508 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
509 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
510
511 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
512 {
513         return NULL;
514 }
515 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
516 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
517
518 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
519 struct rt_rq {
520         struct rt_prio_array active;
521         unsigned long rt_nr_running;
522 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
523         struct {
524                 int curr; /* highest queued rt task prio */
525 #ifdef CONFIG_SMP
526                 int next; /* next highest */
527 #endif
528         } highest_prio;
529 #endif
530 #ifdef CONFIG_SMP
531         unsigned long rt_nr_migratory;
532         unsigned long rt_nr_total;
533         int overloaded;
534         struct plist_head pushable_tasks;
535 #endif
536         int rt_throttled;
537         u64 rt_time;
538         u64 rt_runtime;
539         /* Nests inside the rq lock: */
540         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
541
542 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
543         unsigned long rt_nr_boosted;
544
545         struct rq *rq;
546         struct list_head leaf_rt_rq_list;
547         struct task_group *tg;
548 #endif
549 };
550
551 #ifdef CONFIG_SMP
552
553 /*
554  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
555  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
556  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
557  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
558  * object.
559  *
560  */
561 struct root_domain {
562         atomic_t refcount;
563         atomic_t rto_count;
564         struct rcu_head rcu;
565         cpumask_var_t span;
566         cpumask_var_t online;
567
568         /*
569          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
570          * one runnable RT task.
571          */
572         cpumask_var_t rto_mask;
573         struct cpupri cpupri;
574 };
575
576 /*
577  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
578  * members (mimicking the global state we have today).
579  */
580 static struct root_domain def_root_domain;
581
582 #endif /* CONFIG_SMP */
583
584 /*
585  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
586  *
587  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
588  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
589  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
590  */
591 struct rq {
592         /* runqueue lock: */
593         raw_spinlock_t lock;
594
595         /*
596          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
597          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
598          */
599         unsigned long nr_running;
600         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
601         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
602         unsigned long last_load_update_tick;
603 #ifdef CONFIG_NO_HZ
604         u64 nohz_stamp;
605         unsigned char nohz_balance_kick;
606 #endif
607         int skip_clock_update;
608
609         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
610         struct load_weight load;
611         unsigned long nr_load_updates;
612         u64 nr_switches;
613
614         struct cfs_rq cfs;
615         struct rt_rq rt;
616
617 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
618         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
619         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
620 #endif
621 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
622         struct list_head leaf_rt_rq_list;
623 #endif
624
625         /*
626          * This is part of a global counter where only the total sum
627          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
628          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
629          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
630          */
631         unsigned long nr_uninterruptible;
632
633         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
634         unsigned long next_balance;
635         struct mm_struct *prev_mm;
636
637         u64 clock;
638         u64 clock_task;
639
640         atomic_t nr_iowait;
641
642 #ifdef CONFIG_SMP
643         struct root_domain *rd;
644         struct sched_domain *sd;
645
646         unsigned long cpu_power;
647
648         unsigned char idle_balance;
649         /* For active balancing */
650         int post_schedule;
651         int active_balance;
652         int push_cpu;
653         struct cpu_stop_work active_balance_work;
654         /* cpu of this runqueue: */
655         int cpu;
656         int online;
657
658         u64 rt_avg;
659         u64 age_stamp;
660         u64 idle_stamp;
661         u64 avg_idle;
662 #endif
663
664 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
665         u64 prev_irq_time;
666 #endif
667 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
668         u64 prev_steal_time;
669 #endif
670 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
671         u64 prev_steal_time_rq;
672 #endif
673
674         /* calc_load related fields */
675         unsigned long calc_load_update;
676         long calc_load_active;
677
678 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
679 #ifdef CONFIG_SMP
680         int hrtick_csd_pending;
681         struct call_single_data hrtick_csd;
682 #endif
683         struct hrtimer hrtick_timer;
684 #endif
685
686 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
687         /* latency stats */
688         struct sched_info rq_sched_info;
689         unsigned long long rq_cpu_time;
690         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
691
692         /* sys_sched_yield() stats */
693         unsigned int yld_count;
694
695         /* schedule() stats */
696         unsigned int sched_switch;
697         unsigned int sched_count;
698         unsigned int sched_goidle;
699
700         /* try_to_wake_up() stats */
701         unsigned int ttwu_count;
702         unsigned int ttwu_local;
703 #endif
704
705 #ifdef CONFIG_SMP
706         struct llist_head wake_list;
707 #endif
708 };
709
710 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
711
712
713 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
714
715 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
716 {
717 #ifdef CONFIG_SMP
718         return rq->cpu;
719 #else
720         return 0;
721 #endif
722 }
723
724 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
725         rcu_dereference_check((p), \
726                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
727
728 /*
729  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
730  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
731  *
732  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
733  * preempt-disabled sections.
734  */
735 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
736         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
737
738 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
739 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
740 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
741 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
742 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
743
744 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
745
746 /*
747  * Return the group to which this tasks belongs.
748  *
749  * We cannot use task_subsys_state() and friends because the cgroup
750  * subsystem changes that value before the cgroup_subsys::attach() method
751  * is called, therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
752  *
753  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
754  * core changes this before calling sched_move_task().
755  *
756  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
757  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
758  */
759 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
760 {
761         return p->sched_task_group;
762 }
763
764 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
765 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
766 {
767 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
768         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
769         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
770 #endif
771
772 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
773         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
774         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
775 #endif
776 }
777
778 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
779
780 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
781 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
782 {
783         return NULL;
784 }
785
786 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
787
788 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
789
790 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
791 {
792         s64 delta;
793
794         if (rq->skip_clock_update > 0)
795                 return;
796
797         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
798         rq->clock += delta;
799         update_rq_clock_task(rq, delta);
800 }
801
802 /*
803  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
804  */
805 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
806 # define const_debug __read_mostly
807 #else
808 # define const_debug static const
809 #endif
810
811 /**
812  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
813  * @cpu: the processor in question.
814  *
815  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
816  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
817  */
818 int runqueue_is_locked(int cpu)
819 {
820         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
821 }
822
823 /*
824  * Debugging: various feature bits
825  */
826
827 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
828         __SCHED_FEAT_##name ,
829
830 enum {
831 #include "sched_features.h"
832 };
833
834 #undef SCHED_FEAT
835
836 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
837         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
838
839 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
840 #include "sched_features.h"
841         0;
842
843 #undef SCHED_FEAT
844
845 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
846 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
847         #name ,
848
849 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
850 #include "sched_features.h"
851         NULL
852 };
853
854 #undef SCHED_FEAT
855
856 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
857 {
858         int i;
859
860         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
861                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
862                         seq_puts(m, "NO_");
863                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
864         }
865         seq_puts(m, "\n");
866
867         return 0;
868 }
869
870 static ssize_t
871 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
872                 size_t cnt, loff_t *ppos)
873 {
874         char buf[64];
875         char *cmp;
876         int neg = 0;
877         int i;
878
879         if (cnt > 63)
880                 cnt = 63;
881
882         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
883                 return -EFAULT;
884
885         buf[cnt] = 0;
886         cmp = strstrip(buf);
887
888         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
889                 neg = 1;
890                 cmp += 3;
891         }
892
893         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
894                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
895                         if (neg)
896                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
897                         else
898                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
899                         break;
900                 }
901         }
902
903         if (!sched_feat_names[i])
904                 return -EINVAL;
905
906         *ppos += cnt;
907
908         return cnt;
909 }
910
911 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
912 {
913         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
914 }
915
916 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
917         .open           = sched_feat_open,
918         .write          = sched_feat_write,
919         .read           = seq_read,
920         .llseek         = seq_lseek,
921         .release        = single_release,
922 };
923
924 static __init int sched_init_debug(void)
925 {
926         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
927                         &sched_feat_fops);
928
929         return 0;
930 }
931 late_initcall(sched_init_debug);
932
933 #endif
934
935 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
936
937 /*
938  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
939  * Limited because this is done with IRQs disabled.
940  */
941 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
942
943 /*
944  * period over which we average the RT time consumption, measured
945  * in ms.
946  *
947  * default: 1s
948  */
949 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
950
951 /*
952  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
953  * default: 1s
954  */
955 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
956
957 static __read_mostly int scheduler_running;
958
959 /*
960  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
961  * default: 0.95s
962  */
963 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
964
965 static inline u64 global_rt_period(void)
966 {
967         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
968 }
969
970 static inline u64 global_rt_runtime(void)
971 {
972         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
973                 return RUNTIME_INF;
974
975         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
976 }
977
978 #ifndef prepare_arch_switch
979 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
980 #endif
981 #ifndef finish_arch_switch
982 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
983 #endif
984
985 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
986 {
987         return rq->curr == p;
988 }
989
990 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
991 {
992 #ifdef CONFIG_SMP
993         return p->on_cpu;
994 #else
995         return task_current(rq, p);
996 #endif
997 }
998
999 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1000 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1001 {
1002 #ifdef CONFIG_SMP
1003         /*
1004          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1005          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1006          * here.
1007          */
1008         next->on_cpu = 1;
1009 #endif
1010 }
1011
1012 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1013 {
1014 #ifdef CONFIG_SMP
1015         /*
1016          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1017          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1018          * finished.
1019          *
1020          * Pairs with the control dependency and rmb in try_to_wake_up().
1021          */
1022         smp_mb();
1023         prev->on_cpu = 0;
1024 #endif
1025 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1026         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1027         rq->lock.owner = current;
1028 #endif
1029         /*
1030          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1031          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1032          * prev into current:
1033          */
1034         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1035
1036         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1037 }
1038
1039 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1040 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1041 {
1042 #ifdef CONFIG_SMP
1043         /*
1044          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1045          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1046          * here.
1047          */
1048         next->on_cpu = 1;
1049 #endif
1050 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1051         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1052 #else
1053         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1054 #endif
1055 }
1056
1057 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1058 {
1059 #ifdef CONFIG_SMP
1060         /*
1061          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1062          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1063          * finished.
1064          */
1065         smp_wmb();
1066         prev->on_cpu = 0;
1067 #endif
1068 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1069         local_irq_enable();
1070 #endif
1071 }
1072 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1073
1074 /*
1075  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1076  */
1077 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1078         __acquires(rq->lock)
1079 {
1080         struct rq *rq;
1081
1082         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1083
1084         for (;;) {
1085                 rq = task_rq(p);
1086                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1087                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1088                         return rq;
1089                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1090         }
1091 }
1092
1093 /*
1094  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1095  */
1096 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1097         __acquires(p->pi_lock)
1098         __acquires(rq->lock)
1099 {
1100         struct rq *rq;
1101
1102         for (;;) {
1103                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1104                 rq = task_rq(p);
1105                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1106                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1107                         return rq;
1108                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1109                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1110         }
1111 }
1112
1113 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1114         __releases(rq->lock)
1115 {
1116         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1117 }
1118
1119 static inline void
1120 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1121         __releases(rq->lock)
1122         __releases(p->pi_lock)
1123 {
1124         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1125         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1130  */
1131 static struct rq *this_rq_lock(void)
1132         __acquires(rq->lock)
1133 {
1134         struct rq *rq;
1135
1136         local_irq_disable();
1137         rq = this_rq();
1138         raw_spin_lock(&rq->lock);
1139
1140         return rq;
1141 }
1142
1143 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1144 /*
1145  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1146  *
1147  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1148  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1149  * reschedule event.
1150  *
1151  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1152  * rq->lock.
1153  */
1154
1155 /*
1156  * Use hrtick when:
1157  *  - enabled by features
1158  *  - hrtimer is actually high res
1159  */
1160 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1161 {
1162         if (!sched_feat(HRTICK))
1163                 return 0;
1164         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1165                 return 0;
1166         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1167 }
1168
1169 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1170 {
1171         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1172                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * High-resolution timer tick.
1177  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1178  */
1179 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1180 {
1181         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1182
1183         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1184
1185         raw_spin_lock(&rq->lock);
1186         update_rq_clock(rq);
1187         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1188         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1189
1190         return HRTIMER_NORESTART;
1191 }
1192
1193 #ifdef CONFIG_SMP
1194 /*
1195  * called from hardirq (IPI) context
1196  */
1197 static void __hrtick_start(void *arg)
1198 {
1199         struct rq *rq = arg;
1200
1201         raw_spin_lock(&rq->lock);
1202         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1203         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1204         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Called to set the hrtick timer state.
1209  *
1210  * called with rq->lock held and irqs disabled
1211  */
1212 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1213 {
1214         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1215         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1216
1217         hrtimer_set_expires(timer, time);
1218
1219         if (rq == this_rq()) {
1220                 hrtimer_restart(timer);
1221         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1222                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1223                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1224         }
1225 }
1226
1227 static int
1228 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1229 {
1230         int cpu = (int)(long)hcpu;
1231
1232         switch (action) {
1233         case CPU_UP_CANCELED:
1234         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1235         case CPU_DOWN_PREPARE:
1236         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1237         case CPU_DEAD:
1238         case CPU_DEAD_FROZEN:
1239                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1240                 return NOTIFY_OK;
1241         }
1242
1243         return NOTIFY_DONE;
1244 }
1245
1246 static __init void init_hrtick(void)
1247 {
1248         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1249 }
1250 #else
1251 /*
1252  * Called to set the hrtick timer state.
1253  *
1254  * called with rq->lock held and irqs disabled
1255  */
1256 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1257 {
1258         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1259                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1260 }
1261
1262 static inline void init_hrtick(void)
1263 {
1264 }
1265 #endif /* CONFIG_SMP */
1266
1267 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1271
1272         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1273         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1274         rq->hrtick_csd.info = rq;
1275 #endif
1276
1277         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1278         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1279 }
1280 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1281 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1282 {
1283 }
1284
1285 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1286 {
1287 }
1288
1289 static inline void init_hrtick(void)
1290 {
1291 }
1292 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1293
1294 /*
1295  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1296  *
1297  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1298  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1299  * the target CPU.
1300  */
1301 #ifdef CONFIG_SMP
1302
1303 #ifndef tsk_is_polling
1304 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1305 #endif
1306
1307 static void resched_task(struct task_struct *p)
1308 {
1309         int cpu;
1310
1311         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1312
1313         if (test_tsk_need_resched(p))
1314                 return;
1315
1316         set_tsk_need_resched(p);
1317
1318         cpu = task_cpu(p);
1319         if (cpu == smp_processor_id())
1320                 return;
1321
1322         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1323         smp_mb();
1324         if (!tsk_is_polling(p))
1325                 smp_send_reschedule(cpu);
1326 }
1327
1328 static void resched_cpu(int cpu)
1329 {
1330         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1331         unsigned long flags;
1332
1333         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1334                 return;
1335         resched_task(cpu_curr(cpu));
1336         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1337 }
1338
1339 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1340 /*
1341  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1342  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1343  *
1344  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1345  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1346  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1347  */
1348 int get_nohz_timer_target(void)
1349 {
1350         int cpu = smp_processor_id();
1351         int i;
1352         struct sched_domain *sd;
1353
1354         rcu_read_lock();
1355         for_each_domain(cpu, sd) {
1356                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1357                         if (!idle_cpu(i)) {
1358                                 cpu = i;
1359                                 goto unlock;
1360                         }
1361                 }
1362         }
1363 unlock:
1364         rcu_read_unlock();
1365         return cpu;
1366 }
1367 /*
1368  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1369  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1370  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1371  * idle system the next event might even be infinite time into the
1372  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1373  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1374  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1375  * wheel for the next timer event.
1376  */
1377 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1378 {
1379         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1380
1381         if (cpu == smp_processor_id())
1382                 return;
1383
1384         /*
1385          * This is safe, as this function is called with the timer
1386          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1387          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1388          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1389          * timer into account automatically.
1390          */
1391         if (rq->curr != rq->idle)
1392                 return;
1393
1394         /*
1395          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1396          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1397          * idle task through an additional NOOP schedule()
1398          */
1399         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1400
1401         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1402         smp_mb();
1403         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1404                 smp_send_reschedule(cpu);
1405 }
1406
1407 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1408 {
1409         return idle_cpu(smp_processor_id()) && this_rq()->nohz_balance_kick;
1410 }
1411
1412 #else /* CONFIG_NO_HZ */
1413
1414 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1415 {
1416         return false;
1417 }
1418
1419 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1420
1421 static u64 sched_avg_period(void)
1422 {
1423         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1424 }
1425
1426 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1427 {
1428         s64 period = sched_avg_period();
1429
1430         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1431                 /*
1432                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1433                  * optimising this loop into a divmod call.
1434                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1435                  */
1436                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1437                 rq->age_stamp += period;
1438                 rq->rt_avg /= 2;
1439         }
1440 }
1441
1442 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1443 {
1444         rq->rt_avg += rt_delta;
1445         sched_avg_update(rq);
1446 }
1447
1448 #else /* !CONFIG_SMP */
1449 static void resched_task(struct task_struct *p)
1450 {
1451         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1452         set_tsk_need_resched(p);
1453 }
1454
1455 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1456 {
1457 }
1458
1459 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1460 {
1461 }
1462 #endif /* CONFIG_SMP */
1463
1464 #if BITS_PER_LONG == 32
1465 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1466 #else
1467 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1468 #endif
1469
1470 #define WMULT_SHIFT     32
1471
1472 /*
1473  * Shift right and round:
1474  */
1475 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1476
1477 /*
1478  * delta *= weight / lw
1479  */
1480 static unsigned long
1481 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1482                 struct load_weight *lw)
1483 {
1484         u64 tmp;
1485
1486         /*
1487          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1488          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1489          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1490          */
1491         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1492                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1493         else
1494                 tmp = (u64)delta_exec;
1495
1496         if (!lw->inv_weight) {
1497                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1498
1499                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1500                         lw->inv_weight = 1;
1501                 else if (unlikely(!w))
1502                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1503                 else
1504                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1505         }
1506
1507         /*
1508          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1509          */
1510         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1511                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1512                         WMULT_SHIFT/2);
1513         else
1514                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1515
1516         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1517 }
1518
1519 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1520 {
1521         lw->weight += inc;
1522         lw->inv_weight = 0;
1523 }
1524
1525 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1526 {
1527         lw->weight -= dec;
1528         lw->inv_weight = 0;
1529 }
1530
1531 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1532 {
1533         lw->weight = w;
1534         lw->inv_weight = 0;
1535 }
1536
1537 /*
1538  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1539  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1540  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1541  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1542  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1543  * slice expiry etc.
1544  */
1545
1546 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1547 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1548
1549 /*
1550  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1551  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1552  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1553  * that remained on nice 0.
1554  *
1555  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1556  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1557  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1558  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1559  * the relative distance between them is ~25%.)
1560  */
1561 static const int prio_to_weight[40] = {
1562  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1563  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1564  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1565  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1566  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1567  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1568  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1569  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1570 };
1571
1572 /*
1573  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1574  *
1575  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1576  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1577  * into multiplications:
1578  */
1579 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1580  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1581  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1582  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1583  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1584  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1585  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1586  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1587  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1588 };
1589
1590 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1591 enum cpuacct_stat_index {
1592         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1593         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1594
1595         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1596 };
1597
1598 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1599 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1600 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1601                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1602 #else
1603 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1604 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1605                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1606 #endif
1607
1608 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1609 {
1610         update_load_add(&rq->load, load);
1611 }
1612
1613 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1614 {
1615         update_load_sub(&rq->load, load);
1616 }
1617
1618 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1619                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1620 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1621
1622 /*
1623  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1624  * node and @up when leaving it for the final time.
1625  *
1626  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1627  */
1628 static int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1629                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1630 {
1631         struct task_group *parent, *child;
1632         int ret;
1633
1634         parent = from;
1635
1636 down:
1637         ret = (*down)(parent, data);
1638         if (ret)
1639                 goto out;
1640         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1641                 parent = child;
1642                 goto down;
1643
1644 up:
1645                 continue;
1646         }
1647         ret = (*up)(parent, data);
1648         if (ret || parent == from)
1649                 goto out;
1650
1651         child = parent;
1652         parent = parent->parent;
1653         if (parent)
1654                 goto up;
1655 out:
1656         return ret;
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1661  * leaving it for the final time.
1662  *
1663  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1664  */
1665
1666 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1667 {
1668         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
1669 }
1670
1671 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1672 {
1673         return 0;
1674 }
1675 #endif
1676
1677 #ifdef CONFIG_SMP
1678 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1679 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1680 {
1681         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1682 }
1683
1684 /*
1685  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1686  * according to the scheduling class and "nice" value.
1687  *
1688  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1689  * balance conservatively.
1690  */
1691 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1692 {
1693         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1694         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1695
1696         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1697                 return total;
1698
1699         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1704  * according to the scheduling class and "nice" value.
1705  */
1706 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1707 {
1708         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1709         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1710
1711         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1712                 return total;
1713
1714         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1715 }
1716
1717 static unsigned long power_of(int cpu)
1718 {
1719         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1720 }
1721
1722 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1723
1724 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1725 {
1726         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1727         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1728
1729         if (nr_running)
1730                 return rq->load.weight / nr_running;
1731
1732         return 0;
1733 }
1734
1735 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1736
1737 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1738
1739 /*
1740  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1741  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1742  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1743  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1744  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1745  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1746  */
1747 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1748         __releases(this_rq->lock)
1749         __acquires(busiest->lock)
1750         __acquires(this_rq->lock)
1751 {
1752         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1753         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1754
1755         return 1;
1756 }
1757
1758 #else
1759 /*
1760  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1761  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1762  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1763  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1764  * regardless of entry order into the function.
1765  */
1766 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1767         __releases(this_rq->lock)
1768         __acquires(busiest->lock)
1769         __acquires(this_rq->lock)
1770 {
1771         int ret = 0;
1772
1773         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1774                 if (busiest < this_rq) {
1775                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1776                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1777                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1778                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1779                         ret = 1;
1780                 } else
1781                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1782                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1783         }
1784         return ret;
1785 }
1786
1787 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1788
1789 /*
1790  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1791  */
1792 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1793 {
1794         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1795                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1796                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1797                 BUG_ON(1);
1798         }
1799
1800         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1801 }
1802
1803 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1804         __releases(busiest->lock)
1805 {
1806         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1807         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1808 }
1809
1810 /*
1811  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1812  *
1813  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1814  * you need to do so manually before calling.
1815  */
1816 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1817         __acquires(rq1->lock)
1818         __acquires(rq2->lock)
1819 {
1820         BUG_ON(!irqs_disabled());
1821         if (rq1 == rq2) {
1822                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1823                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1824         } else {
1825                 if (rq1 < rq2) {
1826                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1827                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1828                 } else {
1829                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1830                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1831                 }
1832         }
1833 }
1834
1835 /*
1836  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1837  *
1838  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1839  * you need to do so manually after calling.
1840  */
1841 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1842         __releases(rq1->lock)
1843         __releases(rq2->lock)
1844 {
1845         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1846         if (rq1 != rq2)
1847                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1848         else
1849                 __release(rq2->lock);
1850 }
1851
1852 #else /* CONFIG_SMP */
1853
1854 /*
1855  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1856  *
1857  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1858  * you need to do so manually before calling.
1859  */
1860 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1861         __acquires(rq1->lock)
1862         __acquires(rq2->lock)
1863 {
1864         BUG_ON(!irqs_disabled());
1865         BUG_ON(rq1 != rq2);
1866         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1867         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1868 }
1869
1870 /*
1871  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1872  *
1873  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1874  * you need to do so manually after calling.
1875  */
1876 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1877         __releases(rq1->lock)
1878         __releases(rq2->lock)
1879 {
1880         BUG_ON(rq1 != rq2);
1881         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1882         __release(rq2->lock);
1883 }
1884
1885 #endif
1886
1887 static void update_sysctl(void);
1888 static int get_update_sysctl_factor(void);
1889 static void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
1890
1891 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1892 {
1893         set_task_rq(p, cpu);
1894 #ifdef CONFIG_SMP
1895         /*
1896          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1897          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1898          * per-task data have been completed by this moment.
1899          */
1900         smp_wmb();
1901         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1902 #endif
1903 }
1904
1905 static const struct sched_class rt_sched_class;
1906
1907 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1908 #define for_each_class(class) \
1909    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1910
1911 #include "sched_stats.h"
1912
1913 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1914 {
1915         rq->nr_running++;
1916 }
1917
1918 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1919 {
1920         rq->nr_running--;
1921 }
1922
1923 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1924 {
1925         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1926         struct load_weight *load = &p->se.load;
1927
1928         /*
1929          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1930          */
1931         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1932                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1933                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1934                 return;
1935         }
1936
1937         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1938         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1939 }
1940
1941 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1942 {
1943         update_rq_clock(rq);
1944         sched_info_queued(p);
1945         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1946 }
1947
1948 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1949 {
1950         update_rq_clock(rq);
1951         sched_info_dequeued(p);
1952         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1953 }
1954
1955 /*
1956  * activate_task - move a task to the runqueue.
1957  */
1958 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1959 {
1960         if (task_contributes_to_load(p))
1961                 rq->nr_uninterruptible--;
1962
1963         enqueue_task(rq, p, flags);
1964 }
1965
1966 /*
1967  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1968  */
1969 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1970 {
1971         if (task_contributes_to_load(p))
1972                 rq->nr_uninterruptible++;
1973
1974         dequeue_task(rq, p, flags);
1975 }
1976
1977 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1978
1979 /*
1980  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1981  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1982  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1983  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1984  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1985  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1986  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1987  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1988  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1989  */
1990 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1991 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1992
1993 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1994 static int sched_clock_irqtime;
1995
1996 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1997 {
1998         sched_clock_irqtime = 1;
1999 }
2000
2001 void disable_sched_clock_irqtime(void)
2002 {
2003         sched_clock_irqtime = 0;
2004 }
2005
2006 #ifndef CONFIG_64BIT
2007 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
2008
2009 static inline void irq_time_write_begin(void)
2010 {
2011         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2012         smp_wmb();
2013 }
2014
2015 static inline void irq_time_write_end(void)
2016 {
2017         smp_wmb();
2018         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2019 }
2020
2021 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2022 {
2023         u64 irq_time;
2024         unsigned seq;
2025
2026         do {
2027                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
2028                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
2029                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2030         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
2031
2032         return irq_time;
2033 }
2034 #else /* CONFIG_64BIT */
2035 static inline void irq_time_write_begin(void)
2036 {
2037 }
2038
2039 static inline void irq_time_write_end(void)
2040 {
2041 }
2042
2043 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2044 {
2045         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2046 }
2047 #endif /* CONFIG_64BIT */
2048
2049 /*
2050  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
2051  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
2052  */
2053 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
2054 {
2055         unsigned long flags;
2056         s64 delta;
2057         int cpu;
2058
2059         if (!sched_clock_irqtime)
2060                 return;
2061
2062         local_irq_save(flags);
2063
2064         cpu = smp_processor_id();
2065         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
2066         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
2067
2068         irq_time_write_begin();
2069         /*
2070          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
2071          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
2072          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
2073          * that do not consume any time, but still wants to run.
2074          */
2075         if (hardirq_count())
2076                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
2077         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
2078                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
2079
2080         irq_time_write_end();
2081         local_irq_restore(flags);
2082 }
2083 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
2084
2085 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2086
2087 static inline void account_reset_rq(struct rq *rq)
2088 {
2089 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2090         rq->prev_irq_time = 0;
2091 #endif
2092 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2093         rq->prev_steal_time = 0;
2094 #endif
2095 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
2096         rq->prev_steal_time_rq = 0;
2097 #endif
2098 }
2099
2100 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2101 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
2102 {
2103         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
2104                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
2105
2106         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
2107 }
2108 #endif
2109
2110 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2111 {
2112 /*
2113  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
2114  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
2115  */
2116 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2117         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
2118 #endif
2119 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2120         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
2121
2122         /*
2123          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
2124          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
2125          * {soft,}irq region.
2126          *
2127          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
2128          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
2129          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
2130          * monotonic.
2131          *
2132          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
2133          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
2134          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
2135          * atomic ops.
2136          */
2137         if (irq_delta > delta)
2138                 irq_delta = delta;
2139
2140         rq->prev_irq_time += irq_delta;
2141         delta -= irq_delta;
2142 #endif
2143 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
2144         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
2145                 u64 st;
2146
2147                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
2148                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
2149
2150                 if (unlikely(steal > delta))
2151                         steal = delta;
2152
2153                 st = steal_ticks(steal);
2154                 steal = st * TICK_NSEC;
2155
2156                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
2157
2158                 delta -= steal;
2159         }
2160 #endif
2161
2162         rq->clock_task += delta;
2163
2164 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2165         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
2166                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
2167 #endif
2168 }
2169
2170 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2171 static int irqtime_account_hi_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_hardirq_time);
2180         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2181                 ret = 1;
2182         local_irq_restore(flags);
2183         return ret;
2184 }
2185
2186 static int irqtime_account_si_update(void)
2187 {
2188         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2189         unsigned long flags;
2190         u64 latest_ns;
2191         int ret = 0;
2192
2193         local_irq_save(flags);
2194         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2195         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2196                 ret = 1;
2197         local_irq_restore(flags);
2198         return ret;
2199 }
2200
2201 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2202
2203 #define sched_clock_irqtime     (0)
2204
2205 #endif
2206
2207 #ifdef CONFIG_SMP
2208 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq);
2209 #endif
2210
2211 #include "sched_idletask.c"
2212 #include "sched_fair.c"
2213 #include "sched_rt.c"
2214 #include "sched_autogroup.c"
2215 #include "sched_stoptask.c"
2216 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2217 # include "sched_debug.c"
2218 #endif
2219
2220 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2221 {
2222         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2223         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2224
2225         if (stop) {
2226                 /*
2227                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2228                  * userspace knows about and won't get confused about.
2229                  *
2230                  * Also, it will make PI more or less work without too
2231                  * much confusion -- but then, stop work should not
2232                  * rely on PI working anyway.
2233                  */
2234                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2235
2236                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2237         }
2238
2239         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2240
2241         if (old_stop) {
2242                 /*
2243                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2244                  * it can die in pieces.
2245                  */
2246                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2247         }
2248 }
2249
2250 /*
2251  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2252  */
2253 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2254 {
2255         return p->static_prio;
2256 }
2257
2258 /*
2259  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2260  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2261  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2262  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2263  * estimator recalculates.
2264  */
2265 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2266 {
2267         int prio;
2268
2269         if (task_has_rt_policy(p))
2270                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2271         else
2272                 prio = __normal_prio(p);
2273         return prio;
2274 }
2275
2276 /*
2277  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2278  * taken into account by the scheduler. This value might
2279  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2280  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2281  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2282  */
2283 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2284 {
2285         p->normal_prio = normal_prio(p);
2286         /*
2287          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2288          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2289          * to the normal priority:
2290          */
2291         if (!rt_prio(p->prio))
2292                 return p->normal_prio;
2293         return p->prio;
2294 }
2295
2296 /**
2297  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2298  * @p: the task in question.
2299  */
2300 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2301 {
2302         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2303 }
2304
2305 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2306                                        const struct sched_class *prev_class,
2307                                        int oldprio)
2308 {
2309         if (prev_class != p->sched_class) {
2310                 if (prev_class->switched_from)
2311                         prev_class->switched_from(rq, p);
2312                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2313         } else if (oldprio != p->prio)
2314                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2315 }
2316
2317 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2318 {
2319         const struct sched_class *class;
2320
2321         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2322                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2323         } else {
2324                 for_each_class(class) {
2325                         if (class == rq->curr->sched_class)
2326                                 break;
2327                         if (class == p->sched_class) {
2328                                 resched_task(rq->curr);
2329                                 break;
2330                         }
2331                 }
2332         }
2333
2334         /*
2335          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2336          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2337          */
2338         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2339                 rq->skip_clock_update = 1;
2340 }
2341
2342 #ifdef CONFIG_SMP
2343 /*
2344  * Is this task likely cache-hot:
2345  */
2346 static int
2347 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2348 {
2349         s64 delta;
2350
2351         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2352                 return 0;
2353
2354         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2355                 return 0;
2356
2357         /*
2358          * Buddy candidates are cache hot:
2359          */
2360         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2361                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2362                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2363                 return 1;
2364
2365         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2366                 return 1;
2367         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2368                 return 0;
2369
2370         delta = now - p->se.exec_start;
2371
2372         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2373 }
2374
2375 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2376 {
2377 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2378         /*
2379          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2380          * ttwu() will sort out the placement.
2381          */
2382         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2383                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2384
2385 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2386         /*
2387          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2388          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2389          *
2390          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2391          * see task_group().
2392          *
2393          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2394          * task_rq_lock().
2395          */
2396         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2397                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2398 #endif
2399 #endif
2400
2401         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2402
2403         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2404                 p->se.nr_migrations++;
2405                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2406         }
2407
2408         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2409 }
2410
2411 struct migration_arg {
2412         struct task_struct *task;
2413         int dest_cpu;
2414 };
2415
2416 static int migration_cpu_stop(void *data);
2417
2418 /*
2419  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2420  *
2421  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2422  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2423  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2424  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2425  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2426  * @p has remained unscheduled the whole time.
2427  *
2428  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2429  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2430  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2431  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2432  * waiting to become inactive.
2433  */
2434 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2435 {
2436         unsigned long flags;
2437         int running, on_rq;
2438         unsigned long ncsw;
2439         struct rq *rq;
2440
2441         for (;;) {
2442                 /*
2443                  * We do the initial early heuristics without holding
2444                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2445                  * the runqueue lock when things look like they will
2446                  * work out!
2447                  */
2448                 rq = task_rq(p);
2449
2450                 /*
2451                  * If the task is actively running on another CPU
2452                  * still, just relax and busy-wait without holding
2453                  * any locks.
2454                  *
2455                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2456                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2457                  * But we don't care, since "task_running()" will
2458                  * return false if the runqueue has changed and p
2459                  * is actually now running somewhere else!
2460                  */
2461                 while (task_running(rq, p)) {
2462                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2463                                 return 0;
2464                         cpu_relax();
2465                 }
2466
2467                 /*
2468                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2469                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2470                  * just go back and repeat.
2471                  */
2472                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2473                 trace_sched_wait_task(p);
2474                 running = task_running(rq, p);
2475                 on_rq = p->on_rq;
2476                 ncsw = 0;
2477                 if (!match_state || p->state == match_state)
2478                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2479                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2480
2481                 /*
2482                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2483                  */
2484                 if (unlikely(!ncsw))
2485                         break;
2486
2487                 /*
2488                  * Was it really running after all now that we
2489                  * checked with the proper locks actually held?
2490                  *
2491                  * Oops. Go back and try again..
2492                  */
2493                 if (unlikely(running)) {
2494                         cpu_relax();
2495                         continue;
2496                 }
2497
2498                 /*
2499                  * It's not enough that it's not actively running,
2500                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2501                  * preempted!
2502                  *
2503                  * So if it was still runnable (but just not actively
2504                  * running right now), it's preempted, and we should
2505                  * yield - it could be a while.
2506                  */
2507                 if (unlikely(on_rq)) {
2508                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2509
2510                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2511                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2512                         continue;
2513                 }
2514
2515                 /*
2516                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2517                  * runnable, which means that it will never become
2518                  * running in the future either. We're all done!
2519                  */
2520                 break;
2521         }
2522
2523         return ncsw;
2524 }
2525
2526 /***
2527  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2528  * @p: the to-be-kicked thread
2529  *
2530  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2531  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2532  *
2533  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2534  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2535  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2536  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2537  * achieved as well.
2538  */
2539 void kick_process(struct task_struct *p)
2540 {
2541         int cpu;
2542
2543         preempt_disable();
2544         cpu = task_cpu(p);
2545         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2546                 smp_send_reschedule(cpu);
2547         preempt_enable();
2548 }
2549 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2550 #endif /* CONFIG_SMP */
2551
2552 #ifdef CONFIG_SMP
2553 /*
2554  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2555  */
2556 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2557 {
2558         int dest_cpu;
2559         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2560
2561         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2562         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2563                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
2564                         return dest_cpu;
2565
2566         /* Any allowed, online CPU? */
2567         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
2568         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2569                 return dest_cpu;
2570
2571         /* No more Mr. Nice Guy. */
2572         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2573         /*
2574          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2575          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2576          * leave kernel.
2577          */
2578         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2579                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2580                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2581         }
2582
2583         return dest_cpu;
2584 }
2585
2586 /*
2587  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2588  */
2589 static inline
2590 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2591 {
2592         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2593
2594         /*
2595          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2596          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2597          * cpu.
2598          *
2599          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2600          *
2601          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2602          *   not worry about this generic constraint ]
2603          */
2604         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
2605                      !cpu_online(cpu)))
2606                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2607
2608         return cpu;
2609 }
2610
2611 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2612 {
2613         s64 diff = sample - *avg;
2614         *avg += diff >> 3;
2615 }
2616 #endif
2617
2618 static void
2619 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2620 {
2621 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2622         struct rq *rq = this_rq();
2623
2624 #ifdef CONFIG_SMP
2625         int this_cpu = smp_processor_id();
2626
2627         if (cpu == this_cpu) {
2628                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2629                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2630         } else {
2631                 struct sched_domain *sd;
2632
2633                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2634                 rcu_read_lock();
2635                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2636                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2637                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2638                                 break;
2639                         }
2640                 }
2641                 rcu_read_unlock();
2642         }
2643
2644         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2645                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2646
2647 #endif /* CONFIG_SMP */
2648
2649         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2650         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2651
2652         if (wake_flags & WF_SYNC)
2653                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2654
2655 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2656 }
2657
2658 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2659 {
2660         activate_task(rq, p, en_flags);
2661         p->on_rq = 1;
2662
2663         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2664         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2665                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2666 }
2667
2668 /*
2669  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2670  */
2671 static void
2672 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2673 {
2674         trace_sched_wakeup(p, true);
2675         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2676
2677         p->state = TASK_RUNNING;
2678 #ifdef CONFIG_SMP
2679         if (p->sched_class->task_woken)
2680                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2681
2682         if (rq->idle_stamp) {
2683                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2684                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2685
2686                 if (delta > max)
2687                         rq->avg_idle = max;
2688                 else
2689                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2690                 rq->idle_stamp = 0;
2691         }
2692 #endif
2693 }
2694
2695 static void
2696 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2697 {
2698 #ifdef CONFIG_SMP
2699         if (p->sched_contributes_to_load)
2700                 rq->nr_uninterruptible--;
2701 #endif
2702
2703         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2704         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2705 }
2706
2707 /*
2708  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2709  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2710  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2711  * the task is still ->on_rq.
2712  */
2713 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2714 {
2715         struct rq *rq;
2716         int ret = 0;
2717
2718         rq = __task_rq_lock(p);
2719         if (p->on_rq) {
2720                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2721                 ret = 1;
2722         }
2723         __task_rq_unlock(rq);
2724
2725         return ret;
2726 }
2727
2728 #ifdef CONFIG_SMP
2729 static void sched_ttwu_pending(void)
2730 {
2731         struct rq *rq = this_rq();
2732         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
2733         struct task_struct *p;
2734
2735         raw_spin_lock(&rq->lock);
2736
2737         while (llist) {
2738                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
2739                 llist = llist_next(llist);
2740                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2741         }
2742
2743         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2744 }
2745
2746 void scheduler_ipi(void)
2747 {
2748         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
2749                 return;
2750
2751         /*
2752          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2753          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2754          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2755          * we do call them.
2756          *
2757          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2758          * properly.
2759          *
2760          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2761          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2762          * somewhat pessimize the simple resched case.
2763          */
2764         irq_enter();
2765         sched_ttwu_pending();
2766
2767         /*
2768          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
2769          */
2770         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
2771                 this_rq()->idle_balance = 1;
2772                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
2773         }
2774         irq_exit();
2775 }
2776
2777 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2778 {
2779         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
2780                 smp_send_reschedule(cpu);
2781 }
2782
2783 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2784 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2785 {
2786         struct rq *rq;
2787         int ret = 0;
2788
2789         rq = __task_rq_lock(p);
2790         if (p->on_cpu) {
2791                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2792                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2793                 ret = 1;
2794         }
2795         __task_rq_unlock(rq);
2796
2797         return ret;
2798
2799 }
2800 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2801 #endif /* CONFIG_SMP */
2802
2803 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2804 {
2805         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2806
2807 #if defined(CONFIG_SMP)
2808         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2809                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2810                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2811                 return;
2812         }
2813 #endif
2814
2815         raw_spin_lock(&rq->lock);
2816         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2817         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2818 }
2819
2820 /**
2821  * try_to_wake_up - wake up a thread
2822  * @p: the thread to be awakened
2823  * @state: the mask of task states that can be woken
2824  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2825  *
2826  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2827  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2828  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2829  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2830  * runnable without the overhead of this.
2831  *
2832  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2833  * or @state didn't match @p's state.
2834  */
2835 static int
2836 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2837 {
2838         unsigned long flags;
2839         int cpu, success = 0;
2840
2841         smp_wmb();
2842         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2843         if (!(p->state & state))
2844                 goto out;
2845
2846         success = 1; /* we're going to change ->state */
2847         cpu = task_cpu(p);
2848
2849         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2850                 goto stat;
2851
2852 #ifdef CONFIG_SMP
2853         /*
2854          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2855          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2856          */
2857         while (p->on_cpu) {
2858 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2859                 /*
2860                  * In case the architecture enables interrupts in
2861                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2862                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2863                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2864                  * remote wakeup.
2865                  */
2866                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2867                         goto stat;
2868 #else
2869                 cpu_relax();
2870 #endif
2871         }
2872         /*
2873          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2874          */
2875         smp_rmb();
2876
2877         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2878         p->state = TASK_WAKING;
2879
2880         if (p->sched_class->task_waking)
2881                 p->sched_class->task_waking(p);
2882
2883         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2884         if (task_cpu(p) != cpu) {
2885                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2886                 set_task_cpu(p, cpu);
2887         }
2888 #endif /* CONFIG_SMP */
2889
2890         ttwu_queue(p, cpu);
2891 stat:
2892         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2893 out:
2894         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2895
2896         return success;
2897 }
2898
2899 /**
2900  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2901  * @p: the thread to be awakened
2902  *
2903  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2904  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2905  * the current task.
2906  */
2907 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2908 {
2909         struct rq *rq = task_rq(p);
2910
2911         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2912             WARN_ON_ONCE(p == current))
2913                 return;
2914
2915         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2916
2917         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2918                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2919                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2920                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2921         }
2922
2923         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2924                 goto out;
2925
2926         if (!p->on_rq)
2927                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2928
2929         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2930         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2931 out:
2932         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2933 }
2934
2935 /**
2936  * wake_up_process - Wake up a specific process
2937  * @p: The process to be woken up.
2938  *
2939  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2940  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2941  * running.
2942  *
2943  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2944  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2945  */
2946 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2947 {
2948         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2949 }
2950 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2951
2952 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2953 {
2954         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2955 }
2956
2957 /*
2958  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2959  * p is forked by current.
2960  *
2961  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2962  */
2963 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2964 {
2965         p->on_rq                        = 0;
2966
2967         p->se.on_rq                     = 0;
2968         p->se.exec_start                = 0;
2969         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2970         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2971         p->se.nr_migrations             = 0;
2972         p->se.vruntime                  = 0;
2973         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2974
2975 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2976         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2977 #endif
2978
2979         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2980
2981 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2982         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2983 #endif
2984 }
2985
2986 /*
2987  * fork()/clone()-time setup:
2988  */
2989 void sched_fork(struct task_struct *p)
2990 {
2991         unsigned long flags;
2992         int cpu = get_cpu();
2993
2994         __sched_fork(p);
2995         /*
2996          * We mark the process as running here. This guarantees that
2997          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2998          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2999          */
3000         p->state = TASK_RUNNING;
3001
3002         /*
3003          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
3004          */
3005         p->prio = current->normal_prio;
3006
3007         /*
3008          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
3009          */
3010         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
3011                 if (task_has_rt_policy(p)) {
3012                         p->policy = SCHED_NORMAL;
3013                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3014                         p->rt_priority = 0;
3015                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
3016                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3017
3018                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
3019                 set_load_weight(p);
3020
3021                 /*
3022                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
3023                  * fulfilled its duty:
3024                  */
3025                 p->sched_reset_on_fork = 0;
3026         }
3027
3028         if (!rt_prio(p->prio))
3029                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3030
3031         if (p->sched_class->task_fork)
3032                 p->sched_class->task_fork(p);
3033
3034         /*
3035          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
3036          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
3037          * is ran before sched_fork().
3038          *
3039          * Silence PROVE_RCU.
3040          */
3041         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3042         set_task_cpu(p, cpu);
3043         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3044
3045 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
3046         if (likely(sched_info_on()))
3047                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3048 #endif
3049 #if defined(CONFIG_SMP)
3050         p->on_cpu = 0;
3051 #endif
3052 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3053         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
3054         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
3055 #endif
3056 #ifdef CONFIG_SMP
3057         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3058 #endif
3059
3060         put_cpu();
3061 }
3062
3063 /*
3064  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3065  *
3066  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3067  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3068  * on the runqueue and wakes it.
3069  */
3070 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3071 {
3072         unsigned long flags;
3073         struct rq *rq;
3074
3075         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3076 #ifdef CONFIG_SMP
3077         /*
3078          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3079          *  - cpus_allowed can change in the fork path
3080          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
3081          */
3082         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
3083 #endif
3084
3085         rq = __task_rq_lock(p);
3086         activate_task(rq, p, 0);
3087         p->on_rq = 1;
3088         trace_sched_wakeup_new(p, true);
3089         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3090 #ifdef CONFIG_SMP
3091         if (p->sched_class->task_woken)
3092                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3093 #endif
3094         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3095 }
3096
3097 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3098
3099 /**
3100  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3101  * @notifier: notifier struct to register
3102  */
3103 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3104 {
3105         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3106 }
3107 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3108
3109 /**
3110  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3111  * @notifier: notifier struct to unregister
3112  *
3113  * This is safe to call from within a preemption notifier.
3114  */
3115 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3116 {
3117         hlist_del(&notifier->link);
3118 }
3119 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3120
3121 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3122 {
3123         struct preempt_notifier *notifier;
3124         struct hlist_node *node;
3125
3126         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3127                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3128 }
3129
3130 static void
3131 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3132                                  struct task_struct *next)
3133 {
3134         struct preempt_notifier *notifier;
3135         struct hlist_node *node;
3136
3137         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3138                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3139 }
3140
3141 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3142
3143 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3144 {
3145 }
3146
3147 static void
3148 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3149                                  struct task_struct *next)
3150 {
3151 }
3152
3153 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3154
3155 /**
3156  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3157  * @rq: the runqueue preparing to switch
3158  * @prev: the current task that is being switched out
3159  * @next: the task we are going to switch to.
3160  *
3161  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3162  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3163  * switch.
3164  *
3165  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3166  * hooks.
3167  */
3168 static inline void
3169 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3170                     struct task_struct *next)
3171 {
3172         sched_info_switch(prev, next);
3173         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3174         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3175         prepare_lock_switch(rq, next);
3176         prepare_arch_switch(next);
3177         trace_sched_switch(prev, next);
3178 }
3179
3180 /**
3181  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3182  * @rq: runqueue associated with task-switch
3183  * @prev: the thread we just switched away from.
3184  *
3185  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3186  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3187  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3188  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3189  *
3190  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3191  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3192  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3193  * details.)
3194  */
3195 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3196         __releases(rq->lock)
3197 {
3198         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3199         long prev_state;
3200
3201         rq->prev_mm = NULL;
3202
3203         /*
3204          * A task struct has one reference for the use as "current".
3205          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3206          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3207          * the scheduled task must drop that reference.
3208          *
3209          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
3210          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
3211          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
3212          * transition, resulting in a double drop.
3213          */
3214         prev_state = prev->state;
3215         finish_arch_switch(prev);
3216 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3217         local_irq_disable();
3218 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3219         perf_event_task_sched_in(prev, current);
3220 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3221         local_irq_enable();
3222 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3223         finish_lock_switch(rq, prev);
3224
3225         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3226         if (mm)
3227                 mmdrop(mm);
3228         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3229                 /*
3230                  * Remove function-return probe instances associated with this
3231                  * task and put them back on the free list.
3232                  */
3233                 kprobe_flush_task(prev);
3234                 put_task_struct(prev);
3235         }
3236 }
3237
3238 #ifdef CONFIG_SMP
3239
3240 /* assumes rq->lock is held */
3241 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3242 {
3243         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3244                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3245 }
3246
3247 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3248 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3249 {
3250         if (rq->post_schedule) {
3251                 unsigned long flags;
3252
3253                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3254                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3255                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3256                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3257
3258                 rq->post_schedule = 0;
3259         }
3260 }
3261
3262 #else
3263
3264 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3265 {
3266 }
3267
3268 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3269 {
3270 }
3271
3272 #endif
3273
3274 /**
3275  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3276  * @prev: the thread we just switched away from.
3277  */
3278 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3279         __releases(rq->lock)
3280 {
3281         struct rq *rq = this_rq();
3282
3283         finish_task_switch(rq, prev);
3284
3285         /*
3286          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3287          * task_switch?
3288          */
3289         post_schedule(rq);
3290
3291 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3292         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3293         preempt_enable();
3294 #endif
3295         if (current->set_child_tid)
3296                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3297 }
3298
3299 /*
3300  * context_switch - switch to the new MM and the new
3301  * thread's register state.
3302  */
3303 static inline void
3304 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3305                struct task_struct *next)
3306 {
3307         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3308
3309         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3310
3311         mm = next->mm;
3312         oldmm = prev->active_mm;
3313         /*
3314          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3315          * combine the page table reload and the switch backend into
3316          * one hypercall.
3317          */
3318         arch_start_context_switch(prev);
3319
3320         if (!mm) {
3321                 next->active_mm = oldmm;
3322                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3323                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3324         } else
3325                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3326
3327         if (!prev->mm) {
3328                 prev->active_mm = NULL;
3329                 rq->prev_mm = oldmm;
3330         }
3331         /*
3332          * Since the runqueue lock will be released by the next
3333          * task (which is an invalid locking op but in the case
3334          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3335          * do an early lockdep release here:
3336          */
3337 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3338         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3339 #endif
3340
3341         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3342         switch_to(prev, next, prev);
3343
3344         barrier();
3345         /*
3346          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3347          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3348          * frame will be invalid.
3349          */
3350         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3351 }
3352
3353 /*
3354  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3355  *
3356  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3357  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3358  * number of context switches performed since bootup.
3359  */
3360 unsigned long nr_running(void)
3361 {
3362         unsigned long i, sum = 0;
3363
3364         for_each_online_cpu(i)
3365                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3366
3367         return sum;
3368 }
3369
3370 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3371 {
3372         unsigned long i, sum = 0;
3373
3374         for_each_possible_cpu(i)
3375                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3376
3377         /*
3378          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3379          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3380          */
3381         if (unlikely((long)sum < 0))
3382                 sum = 0;
3383
3384         return sum;
3385 }
3386
3387 unsigned long long nr_context_switches(void)
3388 {
3389         int i;
3390         unsigned long long sum = 0;
3391
3392         for_each_possible_cpu(i)
3393                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3394
3395         return sum;
3396 }
3397
3398 unsigned long nr_iowait(void)
3399 {
3400         unsigned long i, sum = 0;
3401
3402         for_each_possible_cpu(i)
3403                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3404
3405         return sum;
3406 }
3407
3408 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3409 {
3410         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3411         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3412 }
3413
3414 unsigned long this_cpu_load(void)
3415 {
3416         struct rq *this = this_rq();
3417         return this->cpu_load[0];
3418 }
3419
3420
3421 /*
3422  * Global load-average calculations
3423  *
3424  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
3425  * in order to minimize overhead.
3426  *
3427  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
3428  * nr_uninterruptible.
3429  *
3430  * Once every LOAD_FREQ:
3431  *
3432  *   nr_active = 0;
3433  *   for_each_possible_cpu(cpu)
3434  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
3435  *
3436  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
3437  *
3438  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
3439  *
3440  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
3441  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
3442  *    to calculating nr_active.
3443  *
3444  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
3445  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
3446  *
3447  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
3448  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
3449  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
3450  *
3451  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
3452  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
3453  *    cpu to have completed this task.
3454  *
3455  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
3456  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
3457  *
3458  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
3459  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
3460  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
3461  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
3462  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
3463  *    all cpus yields the correct result.
3464  *
3465  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
3466  */
3467
3468 /* Variables and functions for calc_load */
3469 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3470 static unsigned long calc_load_update;
3471 unsigned long avenrun[3];
3472 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
3473
3474 /**
3475  * get_avenrun - get the load average array
3476  * @loads:      pointer to dest load array
3477  * @offset:     offset to add
3478  * @shift:      shift count to shift the result left
3479  *
3480  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3481  */
3482 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3483 {
3484         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3485         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3486         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3487 }
3488
3489 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3490 {
3491         long nr_active, delta = 0;
3492
3493         nr_active = this_rq->nr_running;
3494         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3495
3496         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3497                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3498                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3499         }
3500
3501         return delta;
3502 }
3503
3504 /*
3505  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3506  */
3507 static unsigned long
3508 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3509 {
3510         unsigned long newload;
3511
3512         newload = load * exp + active * (FIXED_1 - exp);
3513         if (active >= load)
3514                 newload += FIXED_1-1;
3515
3516         return newload / FIXED_1;
3517 }
3518
3519 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3520 /*
3521  * Handle NO_HZ for the global load-average.
3522  *
3523  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
3524  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
3525  * NO_HZ.
3526  *
3527  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
3528  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
3529  * when we read the global state.
3530  *
3531  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
3532  *
3533  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
3534  *    contribution, causing under-accounting.
3535  *
3536  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
3537  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
3538  *
3539  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
3540  *
3541  *        0s            5s            10s           15s
3542  *          +10           +10           +10           +10
3543  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
3544  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
3545  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
3546  *
3547  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
3548  *    accumlating the new one.
3549  *
3550  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
3551  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
3552  *    busy state.
3553  *
3554  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
3555  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
3556  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
3557  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
3558  *    LOAD_FREQ intervals.
3559  *
3560  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3561  */
3562 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
3563 static int calc_load_idx;
3564
3565 static inline int calc_load_write_idx(void)
3566 {
3567         int idx = calc_load_idx;
3568
3569         /*
3570          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
3571          * need to observe the new update time.
3572          */
3573         smp_rmb();
3574
3575         /*
3576          * If the folding window started, make sure we start writing in the
3577          * next idle-delta.
3578          */
3579         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
3580                 idx++;
3581
3582         return idx & 1;
3583 }
3584
3585 static inline int calc_load_read_idx(void)
3586 {
3587         return calc_load_idx & 1;
3588 }
3589
3590 void calc_load_enter_idle(void)
3591 {
3592         struct rq *this_rq = this_rq();
3593         long delta;
3594
3595         /*
3596          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
3597          * into the pending idle delta.
3598          */
3599         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3600         if (delta) {
3601                 int idx = calc_load_write_idx();
3602                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
3603         }
3604 }
3605
3606 void calc_load_exit_idle(void)
3607 {
3608         struct rq *this_rq = this_rq();
3609
3610         /*
3611          * If we're still before the sample window, we're done.
3612          */
3613         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3614                 return;
3615
3616         /*
3617          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
3618          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
3619          * sync up for the next window.
3620          */
3621         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
3622         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
3623                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3624 }
3625
3626 static long calc_load_fold_idle(void)
3627 {
3628         int idx = calc_load_read_idx();
3629         long delta = 0;
3630
3631         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
3632                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
3633
3634         return delta;
3635 }
3636
3637 /**
3638  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3639  *
3640  * @x:         base of the power
3641  * @frac_bits: fractional bits of @x
3642  * @n:         power to raise @x to.
3643  *
3644  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3645  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3646  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3647  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3648  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3649  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3650  * vector.
3651  */
3652 static unsigned long
3653 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3654 {
3655         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3656
3657         if (n) for (;;) {
3658                 if (n & 1) {
3659                         result *= x;
3660                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3661                         result >>= frac_bits;
3662                 }
3663                 n >>= 1;
3664                 if (!n)
3665                         break;
3666                 x *= x;
3667                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3668                 x >>= frac_bits;
3669         }
3670
3671         return result;
3672 }
3673
3674 /*
3675  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3676  *
3677  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3678  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3679  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3680  *
3681  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3682  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3683  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3684  *
3685  *  ...
3686  *
3687  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3688  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3689  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3690  *
3691  * [1] application of the geometric series:
3692  *
3693  *              n         1 - x^(n+1)
3694  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3695  *             i=0          1 - x
3696  */
3697 static unsigned long
3698 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3699             unsigned long active, unsigned int n)
3700 {
3701
3702         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3703 }
3704
3705 /*
3706  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3707  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3708  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3709  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3710  *
3711  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3712  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3713  */
3714 static void calc_global_nohz(void)
3715 {
3716         long delta, active, n;
3717
3718         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
3719                 /*
3720                  * Catch-up, fold however many we are behind still
3721                  */
3722                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
3723                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
3724
3725                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3726                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3727
3728                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3729                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3730                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3731
3732                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3733         }
3734
3735         /*
3736          * Flip the idle index...
3737          *
3738          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
3739          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
3740          * index, this avoids a double flip messing things up.
3741          */
3742         smp_wmb();
3743         calc_load_idx++;
3744 }
3745 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
3746
3747 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
3748 static inline void calc_global_nohz(void) { }
3749
3750 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
3751
3752 /*
3753  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3754  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3755  */
3756 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3757 {
3758         long active, delta;
3759
3760         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3761                 return;
3762
3763         /*
3764          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
3765          */
3766         delta = calc_load_fold_idle();
3767         if (delta)
3768                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3769
3770         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3771         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3772
3773         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3774         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3775         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3776
3777         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3778
3779         /*
3780          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
3781          */
3782         calc_global_nohz();
3783 }
3784
3785 /*
3786  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3787  * active count.
3788  */
3789 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3790 {
3791         long delta;
3792
3793         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3794                 return;
3795
3796         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3797         if (delta)
3798                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3799
3800         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3801 }
3802
3803 /*
3804  * End of global load-average stuff
3805  */
3806
3807 /*
3808  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3809  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3810  *
3811  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3812  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3813  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3814  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3815  *
3816  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3817  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3818  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3819  *
3820  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3821  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3822  * particular idx is approximated to be zero.
3823  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3824  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3825  * based on 128 point scale.
3826  * Example:
3827  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3828  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3829  *
3830  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3831  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3832  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3833  */
3834 #define DEGRADE_SHIFT           7
3835 static const unsigned char
3836                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3837 static const unsigned char
3838                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3839                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3840                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3841                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3842                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3843                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3844
3845 /*
3846  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3847  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3848  * adding any new load.
3849  */
3850 static unsigned long
3851 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3852 {
3853         int j = 0;
3854
3855         if (!missed_updates)
3856                 return load;
3857
3858         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3859                 return 0;
3860
3861         if (idx == 1)
3862                 return load >> missed_updates;
3863
3864         while (missed_updates) {
3865                 if (missed_updates % 2)
3866                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3867
3868                 missed_updates >>= 1;
3869                 j++;
3870         }
3871         return load;
3872 }
3873
3874 /*
3875  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3876  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3877  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3878  */
3879 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
3880                               unsigned long pending_updates)
3881 {
3882         int i, scale;
3883
3884         this_rq->nr_load_updates++;
3885
3886         /* Update our load: */
3887         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3888         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3889                 unsigned long old_load, new_load;
3890
3891                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3892
3893                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3894                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3895                 new_load = this_load;
3896                 /*
3897                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3898                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3899                  * example.
3900                  */
3901                 if (new_load > old_load)
3902                         new_load += scale - 1;
3903
3904                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3905         }
3906
3907         sched_avg_update(this_rq);
3908 }
3909
3910 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3911 /*
3912  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
3913  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
3914  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
3915  *
3916  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
3917  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
3918  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
3919  * (tick_nohz_idle_exit).
3920  *
3921  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
3922  */
3923
3924 /*
3925  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
3926  * idle balance.
3927  */
3928 static void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
3929 {
3930         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
3931         unsigned long load = this_rq->load.weight;
3932         unsigned long pending_updates;
3933
3934         /*
3935          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
3936          */
3937         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3938                 return;
3939
3940         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3941         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3942
3943         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
3944 }
3945
3946 /*
3947  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
3948  */
3949 void update_cpu_load_nohz(void)
3950 {
3951         struct rq *this_rq = this_rq();
3952         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
3953         unsigned long pending_updates;
3954
3955         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3956                 return;
3957
3958         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3959         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3960         if (pending_updates) {
3961                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3962                 /*
3963                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
3964                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
3965                  */
3966                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
3967         }
3968         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3969 }
3970 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
3971
3972 /*
3973  * Called from scheduler_tick()
3974  */
3975 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3976 {
3977         /*
3978          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
3979          */
3980         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
3981         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
3982
3983         calc_load_account_active(this_rq);
3984 }
3985
3986 #ifdef CONFIG_SMP
3987
3988 /*
3989  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3990  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3991  */
3992 void sched_exec(void)
3993 {
3994         struct task_struct *p = current;
3995         unsigned long flags;
3996         int dest_cpu;
3997
3998         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3999         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
4000         if (dest_cpu == smp_processor_id())
4001                 goto unlock;
4002
4003         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
4004                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4005
4006                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4007                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
4008                 return;
4009         }
4010 unlock:
4011         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4012 }
4013
4014 #endif
4015
4016 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4017
4018 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4019
4020 /*
4021  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4022  * @p in case that task is currently running.
4023  *
4024  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4025  */
4026 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4027 {
4028         u64 ns = 0;
4029
4030         if (task_current(rq, p)) {
4031                 update_rq_clock(rq);
4032                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
4033                 if ((s64)ns < 0)
4034                         ns = 0;
4035         }
4036
4037         return ns;
4038 }
4039
4040 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4041 {
4042         unsigned long flags;
4043         struct rq *rq;
4044         u64 ns = 0;
4045
4046         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4047         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4048         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4049
4050         return ns;
4051 }
4052
4053 /*
4054  * Return accounted runtime for the task.
4055  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4056  * pending runtime that have not been accounted yet.
4057  */
4058 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4059 {
4060         unsigned long flags;
4061         struct rq *rq;
4062         u64 ns = 0;
4063
4064         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4065         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4066         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4067
4068         return ns;
4069 }
4070
4071 /*
4072  * Account user cpu time to a process.
4073  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4074  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4075  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4076  */
4077 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4078                        cputime_t cputime_scaled)
4079 {
4080         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4081         cputime64_t tmp;
4082
4083         /* Add user time to process. */
4084         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4085         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4086         account_group_user_time(p, cputime);
4087
4088         /* Add user time to cpustat. */
4089         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4090         if (TASK_NICE(p) > 0)
4091                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4092         else
4093                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4094
4095         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4096         /* Account for user time used */
4097         acct_update_integrals(p);
4098 }
4099
4100 /*
4101  * Account guest cpu time to a process.
4102  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4103  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4104  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4105  */
4106 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4107                                cputime_t cputime_scaled)
4108 {
4109         cputime64_t tmp;
4110         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4111
4112         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4113
4114         /* Add guest time to process. */
4115         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4116         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4117         account_group_user_time(p, cputime);
4118         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4119
4120         /* Add guest time to cpustat. */
4121         if (TASK_NICE(p) > 0) {
4122                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4123                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
4124         } else {
4125                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4126                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4127         }
4128 }
4129
4130 /*
4131  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
4132  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4133  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4134  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4135  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
4136  */
4137 static inline
4138 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4139                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
4140 {
4141         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4142
4143         /* Add system time to process. */
4144         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4145         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4146         account_group_system_time(p, cputime);
4147
4148         /* Add system time to cpustat. */
4149         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
4150         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4151
4152         /* Account for system time used */
4153         acct_update_integrals(p);
4154 }
4155
4156 /*
4157  * Account system cpu time to a process.
4158  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4159  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4160  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4161  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4162  */
4163 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4164                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4165 {
4166         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4167         cputime64_t *target_cputime64;
4168
4169         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4170                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4171                 return;
4172         }
4173
4174         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4175                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
4176         else if (in_serving_softirq())
4177                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
4178         else
4179                 target_cputime64 = &cpustat->system;
4180
4181         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
4182 }
4183
4184 /*
4185  * Account for involuntary wait time.
4186  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
4187  */
4188 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4189 {
4190         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4191         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4192
4193         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4194 }
4195
4196 /*
4197  * Account for idle time.
4198  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4199  */
4200 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4201 {
4202         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4203         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4204         struct rq *rq = this_rq();
4205
4206         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4207                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4208         else
4209                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4210 }
4211
4212 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
4213 {
4214 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
4215         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
4216                 u64 steal, st = 0;
4217
4218                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
4219                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
4220
4221                 st = steal_ticks(steal);
4222                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
4223
4224                 account_steal_time(st);
4225                 return st;
4226         }
4227 #endif
4228         return false;
4229 }
4230
4231 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4232
4233 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
4234 /*
4235  * Account a tick to a process and cpustat
4236  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4237  * @user_tick: is the tick from userspace
4238  * @rq: the pointer to rq
4239  *
4240  * Tick demultiplexing follows the order
4241  * - pending hardirq update
4242  * - pending softirq update
4243  * - user_time
4244  * - idle_time
4245  * - system time
4246  *   - check for guest_time
4247  *   - else account as system_time
4248  *
4249  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
4250  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
4251  * opportunity to update it solely in system time.
4252  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
4253  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
4254  */
4255 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4256                                                 struct rq *rq)
4257 {
4258         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4259         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
4260         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4261
4262         if (steal_account_process_tick())
4263                 return;
4264
4265         if (irqtime_account_hi_update()) {
4266                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4267         } else if (irqtime_account_si_update()) {
4268                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4269         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
4270                 /*
4271                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
4272                  * So, we have to handle it separately here.
4273                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
4274                  */
4275                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4276                                         &cpustat->softirq);
4277         } else if (user_tick) {
4278                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4279         } else if (p == rq->idle) {
4280                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4281         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
4282                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4283         } else {
4284                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4285                                         &cpustat->system);
4286         }
4287 }
4288
4289 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
4290 {
4291         int i;
4292         struct rq *rq = this_rq();
4293
4294         for (i = 0; i < ticks; i++)
4295                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
4296 }
4297 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4298 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
4299 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4300                                                 struct rq *rq) {}
4301 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4302
4303 /*
4304  * Account a single tick of cpu time.
4305  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4306  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4307  */
4308 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4309 {
4310         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4311         struct rq *rq = this_rq();
4312
4313         if (sched_clock_irqtime) {
4314                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
4315                 return;
4316         }
4317
4318         if (steal_account_process_tick())
4319                 return;
4320
4321         if (user_tick)
4322                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4323         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4324                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
4325                                     one_jiffy_scaled);
4326         else
4327                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4328 }
4329
4330 /*
4331  * Account multiple ticks of steal time.
4332  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4333  * @ticks: number of stolen ticks
4334  */
4335 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4336 {
4337         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4338 }
4339
4340 /*
4341  * Account multiple ticks of idle time.
4342  * @ticks: number of stolen ticks
4343  */
4344 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4345 {
4346
4347         if (sched_clock_irqtime) {
4348                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
4349                 return;
4350         }
4351
4352         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4353 }
4354
4355 #endif
4356
4357 /*
4358  * Use precise platform statistics if available:
4359  */
4360 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4361 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4362 {
4363         *ut = p->utime;
4364         *st = p->stime;
4365 }
4366
4367 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4368 {
4369         struct task_cputime cputime;
4370
4371         thread_group_cputime(p, &cputime);
4372
4373         *ut = cputime.utime;
4374         *st = cputime.stime;
4375 }
4376 #else
4377
4378 #ifndef nsecs_to_cputime
4379 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
4380 #endif
4381
4382 static cputime_t scale_utime(cputime_t utime, cputime_t rtime, cputime_t total)
4383 {
4384         u64 temp = (__force u64) rtime;
4385
4386         temp *= (__force u64) utime;
4387
4388         if (sizeof(cputime_t) == 4)
4389                 temp = div_u64(temp, (__force u32) total);
4390         else
4391                 temp = div64_u64(temp, (__force u64) total);
4392
4393         return (__force cputime_t) temp;
4394 }
4395
4396 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4397 {
4398         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4399
4400         /*
4401          * Use CFS's precise accounting:
4402          */
4403         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4404
4405         if (total)
4406                 utime = scale_utime(utime, rtime, total);
4407         else
4408                 utime = rtime;
4409
4410         /*
4411          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4412          */
4413         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4414         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4415
4416         *ut = p->prev_utime;
4417         *st = p->prev_stime;
4418 }
4419
4420 /*
4421  * Must be called with siglock held.
4422  */
4423 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4424 {
4425         struct signal_struct *sig = p->signal;
4426         struct task_cputime cputime;
4427         cputime_t rtime, utime, total;
4428
4429         thread_group_cputime(p, &cputime);
4430
4431         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4432         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4433
4434         if (total)
4435                 utime = scale_utime(cputime.utime, rtime, total);
4436         else
4437                 utime = rtime;
4438
4439         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4440         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4441                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4442
4443         *ut = sig->prev_utime;
4444         *st = sig->prev_stime;
4445 }
4446 #endif
4447
4448 /*
4449  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4450  * We call it with interrupts disabled.
4451  */
4452 void scheduler_tick(void)
4453 {
4454         int cpu = smp_processor_id();
4455         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4456         struct task_struct *curr = rq->curr;
4457
4458         sched_clock_tick();
4459
4460         raw_spin_lock(&rq->lock);
4461         update_rq_clock(rq);
4462         update_cpu_load_active(rq);
4463         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4464         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4465
4466         perf_event_task_tick();
4467
4468 #ifdef CONFIG_SMP
4469         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
4470         trigger_load_balance(rq, cpu);
4471 #endif
4472 }
4473
4474 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4475 {
4476         if (in_lock_functions(addr)) {
4477                 addr = CALLER_ADDR2;
4478                 if (in_lock_functions(addr))
4479                         addr = CALLER_ADDR3;
4480         }
4481         return addr;
4482 }
4483
4484 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4485                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4486
4487 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4488 {
4489 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4490         /*
4491          * Underflow?
4492          */
4493         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4494                 return;
4495 #endif
4496         preempt_count() += val;
4497 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4498         /*
4499          * Spinlock count overflowing soon?
4500          */
4501         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4502                                 PREEMPT_MASK - 10);
4503 #endif
4504         if (preempt_count() == val)
4505                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4506 }
4507 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4508
4509 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4510 {
4511 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4512         /*
4513          * Underflow?
4514          */
4515         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4516                 return;
4517         /*
4518          * Is the spinlock portion underflowing?
4519          */
4520         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4521                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4522                 return;
4523 #endif
4524
4525         if (preempt_count() == val)
4526                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4527         preempt_count() -= val;
4528 }
4529 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4530
4531 #endif
4532
4533 /*
4534  * Print scheduling while atomic bug:
4535  */
4536 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4537 {
4538         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4539
4540         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4541                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4542
4543         debug_show_held_locks(prev);
4544         print_modules();
4545         if (irqs_disabled())
4546                 print_irqtrace_events(prev);
4547
4548         if (regs)
4549                 show_regs(regs);
4550         else
4551                 dump_stack();
4552 }
4553
4554 /*
4555  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4556  */
4557 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4558 {
4559         /*
4560          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4561          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4562          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4563          */
4564         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4565                 __schedule_bug(prev);
4566         rcu_sleep_check();
4567
4568         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4569
4570         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4571 }
4572
4573 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4574 {
4575         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4576                 update_rq_clock(rq);
4577         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4578 }
4579
4580 /*
4581  * Pick up the highest-prio task:
4582  */
4583 static inline struct task_struct *
4584 pick_next_task(struct rq *rq)
4585 {
4586         const struct sched_class *class;
4587         struct task_struct *p;
4588
4589         /*
4590          * Optimization: we know that if all tasks are in
4591          * the fair class we can call that function directly:
4592          */
4593         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
4594                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4595                 if (likely(p))
4596                         return p;
4597         }
4598
4599         for_each_class(class) {
4600                 p = class->pick_next_task(rq);
4601                 if (p)
4602                         return p;
4603         }
4604
4605         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4606 }
4607
4608 /*
4609  * __schedule() is the main scheduler function.
4610  */
4611 static void __sched __schedule(void)
4612 {
4613         struct task_struct *prev, *next;
4614         unsigned long *switch_count;
4615         struct rq *rq;
4616         int cpu;
4617
4618 need_resched:
4619         preempt_disable();
4620         cpu = smp_processor_id();
4621         rq = cpu_rq(cpu);
4622         rcu_note_context_switch(cpu);
4623         prev = rq->curr;
4624
4625         schedule_debug(prev);
4626
4627         if (sched_feat(HRTICK))
4628                 hrtick_clear(rq);
4629
4630         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4631
4632         switch_count = &prev->nivcsw;
4633         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4634                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4635                         prev->state = TASK_RUNNING;
4636                 } else {
4637                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4638                         prev->on_rq = 0;
4639
4640                         /*
4641                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4642                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4643                          * concurrency.
4644                          */
4645                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4646                                 struct task_struct *to_wakeup;
4647
4648                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4649                                 if (to_wakeup)
4650                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4651                         }
4652                 }
4653                 switch_count = &prev->nvcsw;
4654         }
4655
4656         pre_schedule(rq, prev);
4657
4658         if (unlikely(!rq->nr_running))
4659                 idle_balance(cpu, rq);
4660
4661         put_prev_task(rq, prev);
4662         next = pick_next_task(rq);
4663         clear_tsk_need_resched(prev);
4664         rq->skip_clock_update = 0;
4665
4666         if (likely(prev != next)) {
4667                 rq->nr_switches++;
4668                 rq->curr = next;
4669                 ++*switch_count;
4670
4671                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4672                 /*
4673                  * The context switch have flipped the stack from under us
4674                  * and restored the local variables which were saved when
4675                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4676                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4677                  */
4678                 cpu = smp_processor_id();
4679                 rq = cpu_rq(cpu);
4680         } else
4681                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4682
4683         post_schedule(rq);
4684
4685         preempt_enable_no_resched();
4686         if (need_resched())
4687                 goto need_resched;
4688 }
4689
4690 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
4691 {
4692         if (!tsk->state)
4693                 return;
4694         /*
4695          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
4696          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
4697          */
4698         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
4699                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
4700 }
4701
4702 asmlinkage void __sched schedule(void)
4703 {
4704         struct task_struct *tsk = current;
4705
4706         sched_submit_work(tsk);
4707         __schedule();
4708 }
4709 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4710
4711 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4712
4713 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4714 {
4715         if (lock->owner != owner)
4716                 return false;
4717
4718         /*
4719          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4720          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4721          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4722          * ensures the memory stays valid.
4723          */
4724         barrier();
4725
4726         return owner->on_cpu;
4727 }
4728
4729 /*
4730  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4731  * access and not reliable.
4732  */
4733 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4734 {
4735         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4736                 return 0;
4737
4738         rcu_read_lock();
4739         while (owner_running(lock, owner)) {
4740                 if (need_resched())
4741                         break;
4742
4743                 arch_mutex_cpu_relax();
4744         }
4745         rcu_read_unlock();
4746
4747         /*
4748          * We break out the loop above on need_resched() and when the
4749          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
4750          * success only when lock->owner is NULL.
4751          */
4752         return lock->owner == NULL;
4753 }
4754 #endif
4755
4756 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4757 /*
4758  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4759  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4760  * occur there and call schedule directly.
4761  */
4762 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4763 {
4764         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4765
4766         /*
4767          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4768          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4769          */
4770         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4771                 return;
4772
4773         do {
4774                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4775                 __schedule();
4776                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4777
4778                 /*
4779                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4780                  * between schedule and now.
4781                  */
4782                 barrier();
4783         } while (need_resched());
4784 }
4785 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4786
4787 /*
4788  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4789  * off of irq context.
4790  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4791  * protect us against recursive calling from irq.
4792  */
4793 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4794 {
4795         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4796
4797         /* Catch callers which need to be fixed */
4798         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4799
4800         do {
4801                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4802                 local_irq_enable();
4803                 __schedule();
4804                 local_irq_disable();
4805                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4806
4807                 /*
4808                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4809                  * between schedule and now.
4810                  */
4811                 barrier();
4812         } while (need_resched());
4813 }
4814
4815 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4816
4817 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4818                           void *key)
4819 {
4820         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4821 }
4822 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4823
4824 /*
4825  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4826  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4827  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4828  *
4829  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4830  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4831  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4832  */
4833 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4834                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4835 {
4836         wait_queue_t *curr, *next;
4837
4838         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4839                 unsigned flags = curr->flags;
4840
4841                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4842                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4843                         break;
4844         }
4845 }
4846
4847 /**
4848  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4849  * @q: the waitqueue
4850  * @mode: which threads
4851  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4852  * @key: is directly passed to the wakeup function
4853  *
4854  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4855  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4856  */
4857 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4858                         int nr_exclusive, void *key)
4859 {
4860         unsigned long flags;
4861
4862         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4863         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4864         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4865 }
4866 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4867
4868 /*
4869  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4870  */
4871 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4872 {
4873         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4874 }
4875 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4876
4877 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4878 {
4879         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4880 }
4881 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4882
4883 /**
4884  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4885  * @q: the waitqueue
4886  * @mode: which threads
4887  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4888  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4889  *
4890  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4891  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4892  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4893  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4894  *
4895  * On UP it can prevent extra preemption.
4896  *
4897  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4898  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4899  */
4900 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4901                         int nr_exclusive, void *key)
4902 {
4903         unsigned long flags;
4904         int wake_flags = WF_SYNC;
4905
4906         if (unlikely(!q))
4907                 return;
4908
4909         if (unlikely(!nr_exclusive))
4910                 wake_flags = 0;
4911
4912         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4913         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4914         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4915 }
4916 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4917
4918 /*
4919  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4920  */
4921 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4922 {
4923         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4924 }
4925 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4926
4927 /**
4928  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4929  * @x:  holds the state of this particular completion
4930  *
4931  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4932  * awakened in the same order in which they were queued.
4933  *
4934  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4935  *
4936  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4937  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4938  */
4939 void complete(struct completion *x)
4940 {
4941         unsigned long flags;
4942
4943         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4944         x->done++;
4945         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4946         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4947 }
4948 EXPORT_SYMBOL(complete);
4949
4950 /**
4951  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4952  * @x:  holds the state of this particular completion
4953  *
4954  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4955  *
4956  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4957  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4958  */
4959 void complete_all(struct completion *x)
4960 {
4961         unsigned long flags;
4962
4963         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4964         x->done += UINT_MAX/2;
4965         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4966         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4967 }
4968 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4969
4970 static inline long __sched
4971 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4972 {
4973         if (!x->done) {
4974                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4975
4976                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4977                 do {
4978                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4979                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4980                                 break;
4981                         }
4982                         __set_current_state(state);
4983                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4984                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4985                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4986                 } while (!x->done && timeout);
4987                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4988                 if (!x->done)
4989                         return timeout;
4990         }
4991         x->done--;
4992         return timeout ?: 1;
4993 }
4994
4995 static long __sched
4996 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4997 {
4998         might_sleep();
4999
5000         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5001         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5002         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5003         return timeout;
5004 }
5005
5006 /**
5007  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5008  * @x:  holds the state of this particular completion
5009  *
5010  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5011  * interruptible and there is no timeout.
5012  *
5013  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5014  * and interrupt capability. Also see complete().
5015  */
5016 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5017 {
5018         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5019 }
5020 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5021
5022 /**
5023  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5024  * @x:  holds the state of this particular completion
5025  * @timeout:  timeout value in jiffies
5026  *
5027  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5028  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5029  * interruptible.
5030  *
5031  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
5032  * jiffies left till timeout) if completed.
5033  */
5034 unsigned long __sched
5035 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5036 {
5037         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5038 }
5039 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5040
5041 /**
5042  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5043  * @x:  holds the state of this particular completion
5044  *
5045  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5046  * interruptible.
5047  *
5048  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
5049  */
5050 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5051 {
5052         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5053         if (t == -ERESTARTSYS)
5054                 return t;
5055         return 0;
5056 }
5057 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5058
5059 /**
5060  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5061  * @x:  holds the state of this particular completion
5062  * @timeout:  timeout value in jiffies
5063  *
5064  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5065  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5066  *
5067  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
5068  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
5069  */
5070 long __sched
5071 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5072                                           unsigned long timeout)
5073 {
5074         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5075 }
5076 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5077
5078 /**
5079  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5080  * @x:  holds the state of this particular completion
5081  *
5082  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5083  * interrupted by a kill signal.
5084  *
5085  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
5086  */
5087 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5088 {
5089         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5090         if (t == -ERESTARTSYS)
5091                 return t;
5092         return 0;
5093 }
5094 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5095
5096 /**
5097  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
5098  * @x:  holds the state of this particular completion
5099  * @timeout:  timeout value in jiffies
5100  *
5101  * This waits for either a completion of a specific task to be
5102  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
5103  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
5104  *
5105  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
5106  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
5107  */
5108 long __sched
5109 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
5110                                      unsigned long timeout)
5111 {
5112         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
5113 }
5114 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
5115
5116 /**
5117  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5118  *      @x:     completion structure
5119  *
5120  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5121  *               1 if a decrement succeeded.
5122  *
5123  *      If a completion is being used as a counting completion,
5124  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5125  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5126  *      is protecting is not available.
5127  */
5128 bool try_wait_for_completion(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         else
5137                 x->done--;
5138         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5139         return ret;
5140 }
5141 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5142
5143 /**
5144  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5145  *      @x:     completion structure
5146  *
5147  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5148  *               1 if there are no waiters.
5149  *
5150  */
5151 bool completion_done(struct completion *x)
5152 {
5153         unsigned long flags;
5154         int ret = 1;
5155
5156         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5157         if (!x->done)
5158                 ret = 0;
5159         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5160         return ret;
5161 }
5162 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5163
5164 static long __sched
5165 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5166 {
5167         unsigned long flags;
5168         wait_queue_t wait;
5169
5170         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5171
5172         __set_current_state(state);
5173
5174         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5175         __add_wait_queue(q, &wait);
5176         spin_unlock(&q->lock);
5177         timeout = schedule_timeout(timeout);
5178         spin_lock_irq(&q->lock);
5179         __remove_wait_queue(q, &wait);
5180         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5181
5182         return timeout;
5183 }
5184
5185 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5186 {
5187         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5188 }
5189 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5190
5191 long __sched
5192 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5193 {
5194         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5195 }
5196 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5197
5198 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5199 {
5200         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5201 }
5202 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5203
5204 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5205 {
5206         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5207 }
5208 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5209
5210 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5211
5212 /*
5213  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5214  * @p: task
5215  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5216  *
5217  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5218  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5219  *
5220  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5221  */
5222 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5223 {
5224         int oldprio, on_rq, running;
5225         struct rq *rq;
5226         const struct sched_class *prev_class;
5227
5228         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5229
5230         rq = __task_rq_lock(p);
5231
5232         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
5233         oldprio = p->prio;
5234         prev_class = p->sched_class;
5235         on_rq = p->on_rq;
5236         running = task_current(rq, p);
5237         if (on_rq)
5238                 dequeue_task(rq, p, 0);
5239         if (running)
5240                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5241
5242         if (rt_prio(prio))
5243                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5244         else {
5245                 if (rt_prio(oldprio))
5246                         p->rt.timeout = 0;
5247                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5248         }
5249
5250         p->prio = prio;
5251
5252         if (running)
5253                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5254         if (on_rq)
5255                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
5256
5257         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5258         __task_rq_unlock(rq);
5259 }
5260
5261 #endif
5262
5263 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5264 {
5265         int old_prio, delta, on_rq;
5266         unsigned long flags;
5267         struct rq *rq;
5268
5269         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5270                 return;
5271         /*
5272          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5273          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5274          */
5275         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5276         /*
5277          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5278          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5279          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5280          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5281          */
5282         if (task_has_rt_policy(p)) {
5283                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5284                 goto out_unlock;
5285         }
5286         on_rq = p->on_rq;
5287         if (on_rq)
5288                 dequeue_task(rq, p, 0);
5289
5290         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5291         set_load_weight(p);
5292         old_prio = p->prio;
5293         p->prio = effective_prio(p);
5294         delta = p->prio - old_prio;
5295
5296         if (on_rq) {
5297                 enqueue_task(rq, p, 0);
5298                 /*
5299                  * If the task increased its priority or is running and
5300                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5301                  */
5302                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5303                         resched_task(rq->curr);
5304         }
5305 out_unlock:
5306         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5307 }
5308 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5309
5310 /*
5311  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5312  * @p: task
5313  * @nice: nice value
5314  */
5315 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5316 {
5317         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5318         int nice_rlim = 20 - nice;
5319
5320         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
5321                 capable(CAP_SYS_NICE));
5322 }
5323 EXPORT_SYMBOL_GPL(can_nice);
5324
5325 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5326
5327 /*
5328  * sys_nice - change the priority of the current process.
5329  * @increment: priority increment
5330  *
5331  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5332  * does similar things.
5333  */
5334 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5335 {
5336         long nice, retval;
5337
5338         /*
5339          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5340          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5341          * and we have a single winner.
5342          */
5343         if (increment < -40)
5344                 increment = -40;
5345         if (increment > 40)
5346                 increment = 40;
5347
5348         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5349         if (nice < -20)
5350                 nice = -20;
5351         if (nice > 19)
5352                 nice = 19;
5353
5354         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5355                 return -EPERM;
5356
5357         retval = security_task_setnice(current, nice);
5358         if (retval)
5359                 return retval;
5360
5361         set_user_nice(current, nice);
5362         return 0;
5363 }
5364
5365 #endif
5366
5367 /**
5368  * task_prio - return the priority value of a given task.
5369  * @p: the task in question.
5370  *
5371  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5372  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5373  * around 0, value goes from -16 to +15.
5374  */
5375 int task_prio(const struct task_struct *p)
5376 {
5377         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5378 }
5379
5380 /**
5381  * task_nice - return the nice value of a given task.
5382  * @p: the task in question.
5383  */
5384 int task_nice(const struct task_struct *p)
5385 {
5386         return TASK_NICE(p);
5387 }
5388 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5389
5390 /**
5391  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5392  * @cpu: the processor in question.
5393  */
5394 int idle_cpu(int cpu)
5395 {
5396         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5397
5398         if (rq->curr != rq->idle)
5399                 return 0;
5400
5401         if (rq->nr_running)
5402                 return 0;
5403
5404 #ifdef CONFIG_SMP
5405         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
5406                 return 0;
5407 #endif
5408
5409         return 1;
5410 }
5411
5412 /**
5413  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5414  * @cpu: the processor in question.
5415  */
5416 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5417 {
5418         return cpu_rq(cpu)->idle;
5419 }
5420
5421 /**
5422  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5423  * @pid: the pid in question.
5424  */
5425 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5426 {
5427         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5428 }
5429
5430 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5431 static void
5432 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5433 {
5434         p->policy = policy;
5435         p->rt_priority = prio;
5436         p->normal_prio = normal_prio(p);
5437         /* we are holding p->pi_lock already */
5438         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5439         if (rt_prio(p->prio))
5440                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5441         else
5442                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5443         set_load_weight(p);
5444 }
5445
5446 /*
5447  * check the target process has a UID that matches the current process's
5448  */
5449 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5450 {
5451         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5452         bool match;
5453
5454         rcu_read_lock();
5455         pcred = __task_cred(p);
5456         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5457                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5458                          cred->euid == pcred->uid);
5459         else
5460                 match = false;
5461         rcu_read_unlock();
5462         return match;
5463 }
5464
5465 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5466                                 const struct sched_param *param, bool user)
5467 {
5468         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5469         unsigned long flags;
5470         const struct sched_class *prev_class;
5471         struct rq *rq;
5472         int reset_on_fork;
5473
5474         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5475         BUG_ON(in_interrupt());
5476 recheck:
5477         /* double check policy once rq lock held */
5478         if (policy < 0) {
5479                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5480                 policy = oldpolicy = p->policy;
5481         } else {
5482                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5483                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5484
5485                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5486                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5487                                 policy != SCHED_IDLE)
5488                         return -EINVAL;
5489         }
5490
5491         /*
5492          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5493          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5494          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5495          */
5496         if (param->sched_priority < 0 ||
5497             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5498             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5499                 return -EINVAL;
5500         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5501                 return -EINVAL;
5502
5503         /*
5504          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5505          */
5506         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5507                 if (rt_policy(policy)) {
5508                         unsigned long rlim_rtprio =
5509                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5510
5511                         /* can't set/change the rt policy */
5512                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5513                                 return -EPERM;
5514
5515                         /* can't increase priority */
5516                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5517                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5518                                 return -EPERM;
5519                 }
5520
5521                 /*
5522                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5523                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5524                  */
5525                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5526                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5527                                 return -EPERM;
5528                 }
5529
5530                 /* can't change other user's priorities */
5531                 if (!check_same_owner(p))
5532                         return -EPERM;
5533
5534                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5535                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5536                         return -EPERM;
5537         }
5538
5539         if (user) {
5540                 retval = security_task_setscheduler(p);
5541                 if (retval)
5542                         return retval;
5543         }
5544
5545         /*
5546          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5547          * changing the priority of the task:
5548          *
5549          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5550          * runqueue lock must be held.
5551          */
5552         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5553
5554         /*
5555          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5556          */
5557         if (p == rq->stop) {
5558                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5559                 return -EINVAL;
5560         }
5561
5562         /*
5563          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5564          */
5565         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5566                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5567
5568                 __task_rq_unlock(rq);
5569                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5570                 return 0;
5571         }
5572
5573 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5574         if (user) {
5575                 /*
5576                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5577                  * assigned.
5578                  */
5579                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5580                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5581                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5582                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5583                         return -EPERM;
5584                 }
5585         }
5586 #endif
5587
5588         /* recheck policy now with rq lock held */
5589         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5590                 policy = oldpolicy = -1;
5591                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5592                 goto recheck;
5593         }
5594         on_rq = p->on_rq;
5595         running = task_current(rq, p);
5596         if (on_rq)
5597                 deactivate_task(rq, p, 0);
5598         if (running)
5599                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5600
5601         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5602
5603         oldprio = p->prio;
5604         prev_class = p->sched_class;
5605         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5606
5607         if (running)
5608                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5609         if (on_rq)
5610                 activate_task(rq, p, 0);
5611
5612         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5613         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5614
5615         rt_mutex_adjust_pi(p);
5616
5617         return 0;
5618 }
5619
5620 /**
5621  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5622  * @p: the task in question.
5623  * @policy: new policy.
5624  * @param: structure containing the new RT priority.
5625  *
5626  * NOTE that the task may be already dead.
5627  */
5628 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5629                        const struct sched_param *param)
5630 {
5631         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5632 }
5633 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5634
5635 /**
5636  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5637  * @p: the task in question.
5638  * @policy: new policy.
5639  * @param: structure containing the new RT priority.
5640  *
5641  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5642  * current context has permission.  For example, this is needed in
5643  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5644  * but our caller might not have that capability.
5645  */
5646 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5647                                const struct sched_param *param)
5648 {
5649         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5650 }
5651
5652 static int
5653 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5654 {
5655         struct sched_param lparam;
5656         struct task_struct *p;
5657         int retval;
5658
5659         if (!param || pid < 0)
5660                 return -EINVAL;
5661         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5662                 return -EFAULT;
5663
5664         rcu_read_lock();
5665         retval = -ESRCH;
5666         p = find_process_by_pid(pid);
5667         if (p != NULL)
5668                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5669         rcu_read_unlock();
5670
5671         return retval;
5672 }
5673
5674 /**
5675  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5676  * @pid: the pid in question.
5677  * @policy: new policy.
5678  * @param: structure containing the new RT priority.
5679  */
5680 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5681                 struct sched_param __user *, param)
5682 {
5683         /* negative values for policy are not valid */
5684         if (policy < 0)
5685                 return -EINVAL;
5686
5687         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5688 }
5689
5690 /**
5691  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5692  * @pid: the pid in question.
5693  * @param: structure containing the new RT priority.
5694  */
5695 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5696 {
5697         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5698 }
5699
5700 /**
5701  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5702  * @pid: the pid in question.
5703  */
5704 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5705 {
5706         struct task_struct *p;
5707         int retval;
5708
5709         if (pid < 0)
5710                 return -EINVAL;
5711
5712         retval = -ESRCH;
5713         rcu_read_lock();
5714         p = find_process_by_pid(pid);
5715         if (p) {
5716                 retval = security_task_getscheduler(p);
5717                 if (!retval)
5718                         retval = p->policy
5719                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5720         }
5721         rcu_read_unlock();
5722         return retval;
5723 }
5724
5725 /**
5726  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5727  * @pid: the pid in question.
5728  * @param: structure containing the RT priority.
5729  */
5730 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5731 {
5732         struct sched_param lp;
5733         struct task_struct *p;
5734         int retval;
5735
5736         if (!param || pid < 0)
5737                 return -EINVAL;
5738
5739         rcu_read_lock();
5740         p = find_process_by_pid(pid);
5741         retval = -ESRCH;
5742         if (!p)
5743                 goto out_unlock;
5744
5745         retval = security_task_getscheduler(p);
5746         if (retval)
5747                 goto out_unlock;
5748
5749         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5750         rcu_read_unlock();
5751
5752         /*
5753          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5754          */
5755         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5756
5757         return retval;
5758
5759 out_unlock:
5760         rcu_read_unlock();
5761         return retval;
5762 }
5763
5764 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5765 {
5766         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5767         struct task_struct *p;
5768         int retval;
5769
5770         get_online_cpus();
5771         rcu_read_lock();
5772
5773         p = find_process_by_pid(pid);
5774         if (!p) {
5775                 rcu_read_unlock();
5776                 put_online_cpus();
5777                 return -ESRCH;
5778         }
5779
5780         /* Prevent p going away */
5781         get_task_struct(p);
5782         rcu_read_unlock();
5783
5784         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5785                 retval = -ENOMEM;
5786                 goto out_put_task;
5787         }
5788         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5789                 retval = -ENOMEM;
5790                 goto out_free_cpus_allowed;
5791         }
5792         retval = -EPERM;
5793         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5794                 goto out_unlock;
5795
5796         retval = security_task_setscheduler(p);
5797         if (retval)
5798                 goto out_unlock;
5799
5800         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5801         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5802 again:
5803         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5804
5805         if (!retval) {
5806                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5807                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5808                         /*
5809                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5810                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5811                          * cpuset's cpus_allowed
5812                          */
5813                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5814                         goto again;
5815                 }
5816         }
5817 out_unlock:
5818         free_cpumask_var(new_mask);
5819 out_free_cpus_allowed:
5820         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5821 out_put_task:
5822         put_task_struct(p);
5823         put_online_cpus();
5824         return retval;
5825 }
5826
5827 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5828                              struct cpumask *new_mask)
5829 {
5830         if (len < cpumask_size())
5831                 cpumask_clear(new_mask);
5832         else if (len > cpumask_size())
5833                 len = cpumask_size();
5834
5835         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5836 }
5837
5838 /**
5839  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5840  * @pid: pid of the process
5841  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5842  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5843  */
5844 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5845                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5846 {
5847         cpumask_var_t new_mask;
5848         int retval;
5849
5850         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5851                 return -ENOMEM;
5852
5853         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5854         if (retval == 0)
5855                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5856         free_cpumask_var(new_mask);
5857         return retval;
5858 }
5859
5860 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5861 {
5862         struct task_struct *p;
5863         unsigned long flags;
5864         int retval;
5865
5866         get_online_cpus();
5867         rcu_read_lock();
5868
5869         retval = -ESRCH;
5870         p = find_process_by_pid(pid);
5871         if (!p)
5872                 goto out_unlock;
5873
5874         retval = security_task_getscheduler(p);
5875         if (retval)
5876                 goto out_unlock;
5877
5878         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5879         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5880         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5881
5882 out_unlock:
5883         rcu_read_unlock();
5884         put_online_cpus();
5885
5886         return retval;
5887 }
5888
5889 /**
5890  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5891  * @pid: pid of the process
5892  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5893  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5894  */
5895 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5896                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5897 {
5898         int ret;
5899         cpumask_var_t mask;
5900
5901         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5902                 return -EINVAL;
5903         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5904                 return -EINVAL;
5905
5906         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5907                 return -ENOMEM;
5908
5909         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5910         if (ret == 0) {
5911                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5912
5913                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5914                         ret = -EFAULT;
5915                 else
5916                         ret = retlen;
5917         }
5918         free_cpumask_var(mask);
5919
5920         return ret;
5921 }
5922
5923 /**
5924  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5925  *
5926  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5927  * other threads running on this CPU then this function will return.
5928  */
5929 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5930 {
5931         struct rq *rq = this_rq_lock();
5932
5933         schedstat_inc(rq, yld_count);
5934         current->sched_class->yield_task(rq);
5935
5936         /*
5937          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5938          * no need to preempt or enable interrupts:
5939          */
5940         __release(rq->lock);
5941         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5942         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5943         preempt_enable_no_resched();
5944
5945         schedule();
5946
5947         return 0;
5948 }
5949
5950 static inline int should_resched(void)
5951 {
5952         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5953 }
5954
5955 static void __cond_resched(void)
5956 {
5957         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5958         __schedule();
5959         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5960 }
5961
5962 int __sched _cond_resched(void)
5963 {
5964         if (should_resched()) {
5965                 __cond_resched();
5966                 return 1;
5967         }
5968         return 0;
5969 }
5970 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5971
5972 /*
5973  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5974  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5975  *
5976  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5977  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5978  * spin_unlock(), once by hand).
5979  */
5980 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5981 {
5982         int resched = should_resched();
5983         int ret = 0;
5984
5985         lockdep_assert_held(lock);
5986
5987         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5988                 spin_unlock(lock);
5989                 if (resched)
5990                         __cond_resched();
5991                 else
5992                         cpu_relax();
5993                 ret = 1;
5994                 spin_lock(lock);
5995         }
5996         return ret;
5997 }
5998 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5999
6000 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6001 {
6002         BUG_ON(!in_softirq());
6003
6004         if (should_resched()) {
6005                 local_bh_enable();
6006                 __cond_resched();
6007                 local_bh_disable();
6008                 return 1;
6009         }
6010         return 0;
6011 }
6012 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6013
6014 /**
6015  * yield - yield the current processor to other threads.
6016  *
6017  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6018  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6019  */
6020 void __sched yield(void)
6021 {
6022         set_current_state(TASK_RUNNING);
6023         sys_sched_yield();
6024 }
6025 EXPORT_SYMBOL(yield);
6026
6027 /**
6028  * yield_to - yield the current processor to another thread in
6029  * your thread group, or accelerate that thread toward the
6030  * processor it's on.
6031  * @p: target task
6032  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
6033  *
6034  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
6035  * can't go away on us before we can do any checks.
6036  *
6037  * Returns true if we indeed boosted the target task.
6038  */
6039 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
6040 {
6041         struct task_struct *curr = current;
6042         struct rq *rq, *p_rq;
6043         unsigned long flags;
6044         bool yielded = 0;
6045
6046         local_irq_save(flags);
6047         rq = this_rq();
6048
6049 again:
6050         p_rq = task_rq(p);
6051         double_rq_lock(rq, p_rq);
6052         while (task_rq(p) != p_rq) {
6053                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
6054                 goto again;
6055         }
6056
6057         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
6058                 goto out;
6059
6060         if (curr->sched_class != p->sched_class)
6061                 goto out;
6062
6063         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
6064                 goto out;
6065
6066         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
6067         if (yielded) {
6068                 schedstat_inc(rq, yld_count);
6069                 /*
6070                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
6071                  * fairness.
6072                  */
6073                 if (preempt && rq != p_rq)
6074                         resched_task(p_rq->curr);
6075         }
6076
6077 out:
6078         double_rq_unlock(rq, p_rq);
6079         local_irq_restore(flags);
6080
6081         if (yielded)
6082                 schedule();
6083
6084         return yielded;
6085 }
6086 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
6087
6088 /*
6089  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6090  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6091  */
6092 void __sched io_schedule(void)
6093 {
6094         struct rq *rq = raw_rq();
6095
6096         delayacct_blkio_start();
6097         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6098         blk_flush_plug(current);
6099         current->in_iowait = 1;
6100         schedule();
6101         current->in_iowait = 0;
6102         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6103         delayacct_blkio_end();
6104 }
6105 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6106
6107 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6108 {
6109         struct rq *rq = raw_rq();
6110         long ret;
6111
6112         delayacct_blkio_start();
6113         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6114         blk_flush_plug(current);
6115         current->in_iowait = 1;
6116         ret = schedule_timeout(timeout);
6117         current->in_iowait = 0;
6118         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6119         delayacct_blkio_end();
6120         return ret;
6121 }
6122
6123 /**
6124  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6125  * @policy: scheduling class.
6126  *
6127  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6128  * by a given scheduling class.
6129  */
6130 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6131 {
6132         int ret = -EINVAL;
6133
6134         switch (policy) {
6135         case SCHED_FIFO:
6136         case SCHED_RR:
6137                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6138                 break;
6139         case SCHED_NORMAL:
6140         case SCHED_BATCH:
6141         case SCHED_IDLE:
6142                 ret = 0;
6143                 break;
6144         }
6145         return ret;
6146 }
6147
6148 /**
6149  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6150  * @policy: scheduling class.
6151  *
6152  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6153  * by a given scheduling class.
6154  */
6155 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6156 {
6157         int ret = -EINVAL;
6158
6159         switch (policy) {
6160         case SCHED_FIFO:
6161         case SCHED_RR:
6162                 ret = 1;
6163                 break;
6164         case SCHED_NORMAL:
6165         case SCHED_BATCH:
6166         case SCHED_IDLE:
6167                 ret = 0;
6168         }
6169         return ret;
6170 }
6171
6172 /**
6173  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6174  * @pid: pid of the process.
6175  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6176  *
6177  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6178  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6179  */
6180 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6181                 struct timespec __user *, interval)
6182 {
6183         struct task_struct *p;
6184         unsigned int time_slice;
6185         unsigned long flags;
6186         struct rq *rq;
6187         int retval;
6188         struct timespec t;
6189
6190         if (pid < 0)
6191                 return -EINVAL;
6192
6193         retval = -ESRCH;
6194         rcu_read_lock();
6195         p = find_process_by_pid(pid);
6196         if (!p)
6197                 goto out_unlock;
6198
6199         retval = security_task_getscheduler(p);
6200         if (retval)
6201                 goto out_unlock;
6202
6203         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6204         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6205         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6206
6207         rcu_read_unlock();
6208         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6209         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6210         return retval;
6211
6212 out_unlock:
6213         rcu_read_unlock();
6214         return retval;
6215 }
6216
6217 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6218
6219 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6220 {
6221         unsigned long free = 0;
6222         unsigned state;
6223
6224         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6225         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
6226                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6227 #if BITS_PER_LONG == 32
6228         if (state == TASK_RUNNING)
6229                 printk(KERN_CONT " running  ");
6230         else
6231                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6232 #else
6233         if (state == TASK_RUNNING)
6234                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6235         else
6236                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6237 #endif
6238 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6239         free = stack_not_used(p);
6240 #endif
6241         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6242                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6243                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6244
6245         show_stack(p, NULL);
6246 }
6247
6248 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6249 {
6250         struct task_struct *g, *p;
6251
6252 #if BITS_PER_LONG == 32
6253         printk(KERN_INFO
6254                 "  task                PC stack   pid father\n");
6255 #else
6256         printk(KERN_INFO
6257                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6258 #endif
6259         rcu_read_lock();
6260         do_each_thread(g, p) {
6261                 /*
6262                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6263                  * console might take a lot of time:
6264                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
6265                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
6266                  * an IPI.
6267                  */
6268                 touch_nmi_watchdog();
6269                 touch_all_softlockup_watchdogs();
6270                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6271                         sched_show_task(p);
6272         } while_each_thread(g, p);
6273
6274 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6275         sysrq_sched_debug_show();
6276 #endif
6277         rcu_read_unlock();
6278         /*
6279          * Only show locks if all tasks are dumped:
6280          */
6281         if (!state_filter)
6282                 debug_show_all_locks();
6283 }
6284
6285 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6286 {
6287         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6288 }
6289
6290 /**
6291  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6292  * @idle: task in question
6293  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6294  *
6295  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6296  * flag, to make booting more robust.
6297  */
6298 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6299 {
6300         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6301         unsigned long flags;
6302
6303         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6304
6305         __sched_fork(idle);
6306         idle->state = TASK_RUNNING;
6307         idle->se.exec_start = sched_clock();
6308
6309         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
6310         /*
6311          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
6312          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
6313          * lockdep check in task_group() will fail.
6314          *
6315          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
6316          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
6317          *
6318          * Silence PROVE_RCU
6319          */
6320         rcu_read_lock();
6321         __set_task_cpu(idle, cpu);
6322         rcu_read_unlock();
6323
6324         rq->curr = rq->idle = idle;
6325 #if defined(CONFIG_SMP)
6326         idle->on_cpu = 1;
6327 #endif
6328         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6329
6330         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6331         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6332
6333         /*
6334          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6335          */
6336         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6337         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
6338 #if defined(CONFIG_SMP)
6339         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
6340 #endif
6341 }
6342
6343 /*
6344  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6345  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6346  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6347  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6348  * number of CPUs.
6349  *
6350  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6351  */
6352 static int get_update_sysctl_factor(void)
6353 {
6354         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
6355         unsigned int factor;
6356
6357         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
6358         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
6359                 factor = 1;
6360                 break;
6361         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
6362                 factor = cpus;
6363                 break;
6364         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
6365         default:
6366                 factor = 1 + ilog2(cpus);
6367                 break;
6368         }
6369
6370         return factor;
6371 }
6372
6373 static void update_sysctl(void)
6374 {
6375         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
6376
6377 #define SET_SYSCTL(name) \
6378         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
6379         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
6380         SET_SYSCTL(sched_latency);
6381         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
6382 #undef SET_SYSCTL
6383 }
6384
6385 static inline void sched_init_granularity(void)
6386 {
6387         update_sysctl();
6388 }
6389
6390 #ifdef CONFIG_SMP
6391 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6392 {
6393         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
6394                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6395
6396         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6397         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6398 }
6399
6400 /*
6401  * This is how migration works:
6402  *
6403  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
6404  *    stop_one_cpu().
6405  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
6406  *    off the CPU)
6407  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6408  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6409  *    it and puts it into the right queue.
6410  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6411  *    is done.
6412  */
6413
6414 /*
6415  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6416  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6417  * is removed from the allowed bitmask.
6418  *
6419  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6420  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6421  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6422  */
6423 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6424 {
6425         unsigned long flags;
6426         struct rq *rq;
6427         unsigned int dest_cpu;
6428         int ret = 0;
6429
6430         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6431
6432         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6433                 goto out;
6434
6435         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6436                 ret = -EINVAL;
6437                 goto out;
6438         }
6439
6440         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6441                 ret = -EINVAL;
6442                 goto out;
6443         }
6444
6445         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6446
6447         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6448         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6449                 goto out;
6450
6451         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6452         if (p->on_rq) {
6453                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6454                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6455                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6456                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6457                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6458                 return 0;
6459         }
6460 out:
6461         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6462
6463         return ret;
6464 }
6465 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6466
6467 /*
6468  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6469  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6470  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6471  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6472  *
6473  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6474  * as the task is no longer on this CPU.
6475  *
6476  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6477  */
6478 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6479 {
6480         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6481         int ret = 0;
6482
6483         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6484                 return ret;
6485
6486         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6487         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6488
6489         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6490         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6491         /* Already moved. */
6492         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6493                 goto done;
6494         /* Affinity changed (again). */
6495         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
6496                 goto fail;
6497
6498         /*
6499          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6500          * placed properly.
6501          */
6502         if (p->on_rq) {
6503                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6504                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6505                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6506                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6507         }
6508 done:
6509         ret = 1;
6510 fail:
6511         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6512         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6513         return ret;
6514 }
6515
6516 /*
6517  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6518  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6519  * 'pushing' onto another runqueue.
6520  */
6521 static int migration_cpu_stop(void *data)
6522 {
6523         struct migration_arg *arg = data;
6524
6525         /*
6526          * The original target cpu might have gone down and we might
6527          * be on another cpu but it doesn't matter.
6528          */
6529         local_irq_disable();
6530         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6531         local_irq_enable();
6532         return 0;
6533 }
6534
6535 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6536
6537 /*
6538  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6539  * offline.
6540  */
6541 void idle_task_exit(void)
6542 {
6543         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6544
6545         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6546
6547         if (mm != &init_mm)
6548                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6549         mmdrop(mm);
6550 }
6551
6552 /*
6553  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6554  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6555  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6556  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6557  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6558  */
6559 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6560 {
6561         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6562
6563         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6564         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6565 }
6566
6567 /*
6568  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6569  */
6570 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6571 {
6572         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6573         rq->calc_load_active = 0;
6574 }
6575
6576 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6577 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
6578 {
6579         struct cfs_rq *cfs_rq;
6580
6581         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
6582                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
6583
6584                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
6585                         continue;
6586
6587                 /*
6588                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
6589                  * there's some valid quota amount
6590                  */
6591                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
6592                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
6593                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6594         }
6595 }
6596 #endif
6597
6598 /*
6599  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6600  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6601  *
6602  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6603  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6604  * because of lock validation efforts.
6605  */
6606 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6607 {
6608         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6609         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6610         int dest_cpu;
6611
6612         /*
6613          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6614          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6615          *
6616          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6617          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6618          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6619          * done here.
6620          */
6621         rq->stop = NULL;
6622
6623         for ( ; ; ) {
6624                 /*
6625                  * There's this thread running, bail when that's the only
6626                  * remaining thread.
6627                  */
6628                 if (rq->nr_running == 1)
6629                         break;
6630
6631                 next = pick_next_task(rq);
6632                 BUG_ON(!next);
6633                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6634
6635                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6636                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6637                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6638
6639                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6640
6641                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6642         }
6643
6644         rq->stop = stop;
6645 }
6646
6647 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6648
6649 #if !defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) || !defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6650 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
6651 #endif
6652
6653 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6654
6655 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6656         {
6657                 .procname       = "sched_domain",
6658                 .mode           = 0555,
6659         },
6660         {}
6661 };
6662
6663 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6664         {
6665                 .procname       = "kernel",
6666                 .mode           = 0555,
6667                 .child          = sd_ctl_dir,
6668         },
6669         {}
6670 };
6671
6672 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6673 {
6674         struct ctl_table *entry =
6675                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6676
6677         return entry;
6678 }
6679
6680 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6681 {
6682         struct ctl_table *entry;
6683
6684         /*
6685          * In the intermediate directories, both the child directory and
6686          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6687          * will always be set. In the lowest directory the names are
6688          * static strings and all have proc handlers.
6689          */
6690         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6691                 if (entry->child)
6692                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6693                 if (entry->proc_handler == NULL)
6694                         kfree(entry->procname);
6695         }
6696
6697         kfree(*tablep);
6698         *tablep = NULL;
6699 }
6700
6701 static int min_load_idx = 0;
6702 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
6703
6704 static void
6705 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6706                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6707                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler,
6708                 bool load_idx)
6709 {
6710         entry->procname = procname;
6711         entry->data = data;
6712         entry->maxlen = maxlen;
6713         entry->mode = mode;
6714         entry->proc_handler = proc_handler;
6715
6716         if (load_idx) {
6717                 entry->extra1 = &min_load_idx;
6718                 entry->extra2 = &max_load_idx;
6719         }
6720 }
6721
6722 static struct ctl_table *
6723 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6724 {
6725         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6726
6727         if (table == NULL)
6728                 return NULL;
6729
6730         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6731                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
6732         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6733                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
6734         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6735                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6736         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6737                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6738         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6739                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6740         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6741                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6742         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6743                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6744         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6745                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6746         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6747                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6748         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6749                 &sd->cache_nice_tries,
6750                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6751         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6752                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6753         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6754                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
6755         /* &table[12] is terminator */
6756
6757         return table;
6758 }
6759
6760 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6761 {
6762         struct ctl_table *entry, *table;
6763         struct sched_domain *sd;
6764         int domain_num = 0, i;
6765         char buf[32];
6766
6767         for_each_domain(cpu, sd)
6768                 domain_num++;
6769         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6770         if (table == NULL)
6771                 return NULL;
6772
6773         i = 0;
6774         for_each_domain(cpu, sd) {
6775                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6776                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6777                 entry->mode = 0555;
6778                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6779                 entry++;
6780                 i++;
6781         }
6782         return table;
6783 }
6784
6785 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6786 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6787 {
6788         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6789         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6790         char buf[32];
6791
6792         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6793         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6794
6795         if (entry == NULL)
6796                 return;
6797
6798         for_each_possible_cpu(i) {
6799                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6800                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6801                 entry->mode = 0555;
6802                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6803                 entry++;
6804         }
6805
6806         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6807         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6808 }
6809
6810 /* may be called multiple times per register */
6811 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6812 {
6813         if (sd_sysctl_header)
6814                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6815         sd_sysctl_header = NULL;
6816         if (sd_ctl_dir[0].child)
6817                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6818 }
6819 #else
6820 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6821 {
6822 }
6823 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6824 {
6825 }
6826 #endif
6827
6828 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6829 {
6830         if (!rq->online) {
6831                 const struct sched_class *class;
6832
6833                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6834                 rq->online = 1;
6835
6836                 for_each_class(class) {
6837                         if (class->rq_online)
6838                                 class->rq_online(rq);
6839                 }
6840         }
6841 }
6842
6843 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6844 {
6845         if (rq->online) {
6846                 const struct sched_class *class;
6847
6848                 for_each_class(class) {
6849                         if (class->rq_offline)
6850                                 class->rq_offline(rq);
6851                 }
6852
6853                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6854                 rq->online = 0;
6855         }
6856 }
6857
6858 /*
6859  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6860  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6861  */
6862 static int __cpuinit
6863 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6864 {
6865         int cpu = (long)hcpu;
6866         unsigned long flags;
6867         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6868
6869         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6870
6871         case CPU_UP_PREPARE:
6872                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6873                 account_reset_rq(rq);
6874                 break;
6875
6876         case CPU_ONLINE:
6877                 /* Update our root-domain */
6878                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6879                 if (rq->rd) {
6880                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6881
6882                         set_rq_online(rq);
6883                 }
6884                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6885                 break;
6886
6887 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6888         case CPU_DYING:
6889                 sched_ttwu_pending();
6890                 /* Update our root-domain */
6891                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6892                 if (rq->rd) {
6893                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6894                         set_rq_offline(rq);
6895                 }
6896                 migrate_tasks(cpu);
6897                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6898                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6899
6900                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6901                 calc_global_load_remove(rq);
6902                 break;
6903 #endif
6904         }
6905
6906         update_max_interval();
6907
6908         return NOTIFY_OK;
6909 }
6910
6911 /*
6912  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6913  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6914  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6915  */
6916 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6917         .notifier_call = migration_call,
6918         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6919 };
6920
6921 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6922                                       unsigned long action, void *hcpu)
6923 {
6924         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6925         case CPU_ONLINE:
6926         case CPU_DOWN_FAILED:
6927                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6928                 return NOTIFY_OK;
6929         default:
6930                 return NOTIFY_DONE;
6931         }
6932 }
6933
6934 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6935                                         unsigned long action, void *hcpu)
6936 {
6937         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6938         case CPU_DOWN_PREPARE:
6939                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6940                 return NOTIFY_OK;
6941         default:
6942                 return NOTIFY_DONE;
6943         }
6944 }
6945
6946 static int __init migration_init(void)
6947 {
6948         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6949         int err;
6950
6951         /* Initialize migration for the boot CPU */
6952         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6953         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6954         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6955         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6956
6957         /* Register cpu active notifiers */
6958         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6959         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6960
6961         return 0;
6962 }
6963 early_initcall(migration_init);
6964 #endif
6965
6966 #ifdef CONFIG_SMP
6967
6968 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6969
6970 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6971
6972 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6973
6974 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6975 {
6976         sched_domain_debug_enabled = 1;
6977
6978         return 0;
6979 }
6980 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6981
6982 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6983                                   struct cpumask *groupmask)
6984 {
6985         struct sched_group *group = sd->groups;
6986         char str[256];
6987
6988         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6989         cpumask_clear(groupmask);
6990
6991         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6992
6993         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6994                 printk("does not load-balance\n");
6995                 if (sd->parent)
6996                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6997                                         " has parent");
6998                 return -1;
6999         }
7000
7001         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7002
7003         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7004                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7005                                 "CPU%d\n", cpu);
7006         }
7007         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7008                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7009                                 " CPU%d\n", cpu);
7010         }
7011
7012         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7013         do {
7014                 if (!group) {
7015                         printk("\n");
7016                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7017                         break;
7018                 }
7019
7020                 if (!group->sgp->power) {
7021                         printk(KERN_CONT "\n");
7022                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7023                                         "set\n");
7024                         break;
7025                 }
7026
7027                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7028                         printk(KERN_CONT "\n");
7029                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7030                         break;
7031                 }
7032
7033                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7034                         printk(KERN_CONT "\n");
7035                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7036                         break;
7037                 }
7038
7039                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7040
7041                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7042
7043                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7044                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
7045                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7046                                 group->sgp->power);
7047                 }
7048
7049                 group = group->next;
7050         } while (group != sd->groups);
7051         printk(KERN_CONT "\n");
7052
7053         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7054                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7055
7056         if (sd->parent &&
7057             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7058                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7059                         "of domain->span\n");
7060         return 0;
7061 }
7062
7063 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7064 {
7065         int level = 0;
7066
7067         if (!sched_domain_debug_enabled)
7068                 return;
7069
7070         if (!sd) {
7071                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7072                 return;
7073         }
7074
7075         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7076
7077         for (;;) {
7078                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
7079                         break;
7080                 level++;
7081                 sd = sd->parent;
7082                 if (!sd)
7083                         break;
7084         }
7085 }
7086 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7087 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7088 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7089
7090 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7091 {
7092         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7093                 return 1;
7094
7095         /* Following flags need at least 2 groups */
7096         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7097                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7098                          SD_BALANCE_FORK |
7099                          SD_BALANCE_EXEC |
7100                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7101                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7102                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7103                         return 0;
7104         }
7105
7106         /* Following flags don't use groups */
7107         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7108                 return 0;
7109
7110         return 1;
7111 }
7112
7113 static int
7114 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7115 {
7116         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7117
7118         if (sd_degenerate(parent))
7119                 return 1;
7120
7121         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7122                 return 0;
7123
7124         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7125         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7126                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7127                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7128                                 SD_BALANCE_FORK |
7129                                 SD_BALANCE_EXEC |
7130                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7131                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7132                 if (nr_node_ids == 1)
7133                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7134         }
7135         if (~cflags & pflags)
7136                 return 0;
7137
7138         return 1;
7139 }
7140
7141 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
7142 {
7143         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
7144
7145         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7146         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7147         free_cpumask_var(rd->online);
7148         free_cpumask_var(rd->span);
7149         kfree(rd);
7150 }
7151
7152 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7153 {
7154         struct root_domain *old_rd = NULL;
7155         unsigned long flags;
7156
7157         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7158
7159         if (rq->rd) {
7160                 old_rd = rq->rd;
7161
7162                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7163                         set_rq_offline(rq);
7164
7165                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7166
7167                 /*
7168                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7169                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7170                  * in this function:
7171                  */
7172                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7173                         old_rd = NULL;
7174         }
7175
7176         atomic_inc(&rd->refcount);
7177         rq->rd = rd;
7178
7179         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7180         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
7181                 set_rq_online(rq);
7182
7183         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7184
7185         if (old_rd)
7186                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
7187 }
7188
7189 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
7190 {
7191         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7192
7193         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7194                 goto out;
7195         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7196                 goto free_span;
7197         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7198                 goto free_online;
7199
7200         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
7201                 goto free_rto_mask;
7202         return 0;
7203
7204 free_rto_mask:
7205         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7206 free_online:
7207         free_cpumask_var(rd->online);
7208 free_span:
7209         free_cpumask_var(rd->span);
7210 out:
7211         return -ENOMEM;
7212 }
7213
7214 static void init_defrootdomain(void)
7215 {
7216         init_rootdomain(&def_root_domain);
7217
7218         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7219 }
7220
7221 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7222 {
7223         struct root_domain *rd;
7224
7225         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7226         if (!rd)
7227                 return NULL;
7228
7229         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
7230                 kfree(rd);
7231                 return NULL;
7232         }
7233
7234         return rd;
7235 }
7236
7237 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
7238 {
7239         struct sched_group *tmp, *first;
7240
7241         if (!sg)
7242                 return;
7243
7244         first = sg;
7245         do {
7246                 tmp = sg->next;
7247
7248                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
7249                         kfree(sg->sgp);
7250
7251                 kfree(sg);
7252                 sg = tmp;
7253         } while (sg != first);
7254 }
7255
7256 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
7257 {
7258         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
7259
7260         /*
7261          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
7262          * nuke them all.
7263          */
7264         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7265                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
7266         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
7267                 kfree(sd->groups->sgp);
7268                 kfree(sd->groups);
7269         }
7270         kfree(sd);
7271 }
7272
7273 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
7274 {
7275         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
7276 }
7277
7278 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
7279 {
7280         for (; sd; sd = sd->parent)
7281                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
7282 }
7283
7284 /*
7285  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7286  * hold the hotplug lock.
7287  */
7288 static void
7289 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7290 {
7291         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7292         struct sched_domain *tmp;
7293
7294         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7295         for (tmp = sd; tmp; ) {
7296                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7297                 if (!parent)
7298                         break;
7299
7300                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7301                         tmp->parent = parent->parent;
7302                         if (parent->parent)
7303                                 parent->parent->child = tmp;
7304                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
7305                 } else
7306                         tmp = tmp->parent;
7307         }
7308
7309         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7310                 tmp = sd;
7311                 sd = sd->parent;
7312                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
7313                 if (sd)
7314                         sd->child = NULL;
7315         }
7316
7317         sched_domain_debug(sd, cpu);
7318
7319         rq_attach_root(rq, rd);
7320         tmp = rq->sd;
7321         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7322         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
7323 }
7324
7325 /* cpus with isolated domains */
7326 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7327
7328 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7329 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7330 {
7331         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
7332         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7333         return 1;
7334 }
7335
7336 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7337
7338 #ifdef CONFIG_NUMA
7339
7340 /**
7341  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7342  * @node: node whose sched_domain we're building
7343  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7344  *
7345  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7346  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7347  *
7348  * Should use nodemask_t.
7349  */
7350 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7351 {
7352         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
7353
7354         min_val = INT_MAX;
7355
7356         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7357                 /* Start at @node */
7358                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7359
7360                 if (!nr_cpus_node(n))
7361                         continue;
7362
7363                 /* Skip already used nodes */
7364                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7365                         continue;
7366
7367                 /* Simple min distance search */
7368                 val = node_distance(node, n);
7369
7370                 if (val < min_val) {
7371                         min_val = val;
7372                         best_node = n;
7373                 }
7374         }
7375
7376         if (best_node != -1)
7377                 node_set(best_node, *used_nodes);
7378         return best_node;
7379 }
7380
7381 /**
7382  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7383  * @node: node whose cpumask we're constructing
7384  * @span: resulting cpumask
7385  *
7386  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7387  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7388  * out optimally.
7389  */
7390 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7391 {
7392         nodemask_t used_nodes;
7393         int i;
7394
7395         cpumask_clear(span);
7396         nodes_clear(used_nodes);
7397
7398         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7399         node_set(node, used_nodes);
7400
7401         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7402                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7403                 if (next_node < 0)
7404                         break;
7405                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7406         }
7407 }
7408
7409 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
7410 {
7411         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7412
7413         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
7414
7415         return sched_domains_tmpmask;
7416 }
7417
7418 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
7419 {
7420         return cpu_possible_mask;
7421 }
7422 #endif /* CONFIG_NUMA */
7423
7424 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
7425 {
7426         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
7427 }
7428
7429 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7430
7431 struct sd_data {
7432         struct sched_domain **__percpu sd;
7433         struct sched_group **__percpu sg;
7434         struct sched_group_power **__percpu sgp;
7435 };
7436
7437 struct s_data {
7438         struct sched_domain ** __percpu sd;
7439         struct root_domain      *rd;
7440 };
7441
7442 enum s_alloc {
7443         sa_rootdomain,
7444         sa_sd,
7445         sa_sd_storage,
7446         sa_none,
7447 };
7448
7449 struct sched_domain_topology_level;
7450
7451 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7452 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7453
7454 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7455
7456 struct sched_domain_topology_level {
7457         sched_domain_init_f init;
7458         sched_domain_mask_f mask;
7459         int                 flags;
7460         struct sd_data      data;
7461 };
7462
7463 static int
7464 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7465 {
7466         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7467         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7468         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7469         struct sd_data *sdd = sd->private;
7470         struct sched_domain *child;
7471         int i;
7472
7473         cpumask_clear(covered);
7474
7475         for_each_cpu(i, span) {
7476                 struct cpumask *sg_span;
7477
7478                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7479                         continue;
7480
7481                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7482                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7483
7484                 if (!sg)
7485                         goto fail;
7486
7487                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7488
7489                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7490                 if (child->child) {
7491                         child = child->child;
7492                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7493                 } else
7494                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7495
7496                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7497
7498                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7499                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7500
7501                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7502                         groups = sg;
7503
7504                 if (!first)
7505                         first = sg;
7506                 if (last)
7507                         last->next = sg;
7508                 last = sg;
7509                 last->next = first;
7510         }
7511         sd->groups = groups;
7512
7513         return 0;
7514
7515 fail:
7516         free_sched_groups(first, 0);
7517
7518         return -ENOMEM;
7519 }
7520
7521 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7522 {
7523         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7524         struct sched_domain *child = sd->child;
7525
7526         if (child)
7527                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7528
7529         if (sg) {
7530                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7531                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7532                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7533         }
7534
7535         return cpu;
7536 }
7537
7538 /*
7539  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7540  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7541  * and ->cpu_power to 0.
7542  *
7543  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7544  */
7545 static int
7546 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7547 {
7548         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7549         struct sd_data *sdd = sd->private;
7550         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7551         struct cpumask *covered;
7552         int i;
7553
7554         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7555         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7556
7557         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7558                 return 0;
7559
7560         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7561         covered = sched_domains_tmpmask;
7562
7563         cpumask_clear(covered);
7564
7565         for_each_cpu(i, span) {
7566                 struct sched_group *sg;
7567                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7568                 int j;
7569
7570                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7571                         continue;
7572
7573                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7574                 sg->sgp->power = 0;
7575
7576                 for_each_cpu(j, span) {
7577                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7578                                 continue;
7579
7580                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7581                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7582                 }
7583
7584                 if (!first)
7585                         first = sg;
7586                 if (last)
7587                         last->next = sg;
7588                 last = sg;
7589         }
7590         last->next = first;
7591
7592         return 0;
7593 }
7594
7595 /*
7596  * Initialize sched groups cpu_power.
7597  *
7598  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7599  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7600  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7601  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7602  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7603  * less cpu_power.
7604  */
7605 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7606 {
7607         struct sched_group *sg = sd->groups;
7608
7609         WARN_ON(!sd || !sg);
7610
7611         do {
7612                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
7613                 sg = sg->next;
7614         } while (sg != sd->groups);
7615
7616         if (cpu != group_first_cpu(sg))
7617                 return;
7618
7619         update_group_power(sd, cpu);
7620 }
7621
7622 /*
7623  * Initializers for schedule domains
7624  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7625  */
7626
7627 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7628 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7629 #else
7630 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7631 #endif
7632
7633 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7634 static noinline struct sched_domain *                                   \
7635 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7636 {                                                                       \
7637         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7638         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7639         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7640         sd->private = &tl->data;                                        \
7641         return sd;                                                      \
7642 }
7643
7644 SD_INIT_FUNC(CPU)
7645 #ifdef CONFIG_NUMA
7646  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7647  SD_INIT_FUNC(NODE)
7648 #endif
7649 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7650  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7651 #endif
7652 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7653  SD_INIT_FUNC(MC)
7654 #endif
7655 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7656  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7657 #endif
7658
7659 static int default_relax_domain_level = -1;
7660 int sched_domain_level_max;
7661
7662 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7663 {
7664         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
7665                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
7666
7667         return 1;
7668 }
7669 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7670
7671 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7672                                  struct sched_domain_attr *attr)
7673 {
7674         int request;
7675
7676         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7677                 if (default_relax_domain_level < 0)
7678                         return;
7679                 else
7680                         request = default_relax_domain_level;
7681         } else
7682                 request = attr->relax_domain_level;
7683         if (request < sd->level) {
7684                 /* turn off idle balance on this domain */
7685                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7686         } else {
7687                 /* turn on idle balance on this domain */
7688                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7689         }
7690 }
7691
7692 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7693 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7694
7695 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7696                                  const struct cpumask *cpu_map)
7697 {
7698         switch (what) {
7699         case sa_rootdomain:
7700                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7701                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7702         case sa_sd:
7703                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7704         case sa_sd_storage:
7705                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7706         case sa_none:
7707                 break;
7708         }
7709 }
7710
7711 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7712                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7713 {
7714         memset(d, 0, sizeof(*d));
7715
7716         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7717                 return sa_sd_storage;
7718         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7719         if (!d->sd)
7720                 return sa_sd_storage;
7721         d->rd = alloc_rootdomain();
7722         if (!d->rd)
7723                 return sa_sd;
7724         return sa_rootdomain;
7725 }
7726
7727 /*
7728  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7729  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7730  * will not free the data we're using.
7731  */
7732 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7733 {
7734         struct sd_data *sdd = sd->private;
7735
7736         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7737         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7738
7739         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
7740                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7741
7742         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
7743                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
7744 }
7745
7746 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7747 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7748 {
7749         return topology_thread_cpumask(cpu);
7750 }
7751 #endif
7752
7753 /*
7754  * Topology list, bottom-up.
7755  */
7756 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7757 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7758         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7759 #endif
7760 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7761         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7762 #endif
7763 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7764         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7765 #endif
7766         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7767 #ifdef CONFIG_NUMA
7768         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
7769         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7770 #endif
7771         { NULL, },
7772 };
7773
7774 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7775
7776 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7777 {
7778         struct sched_domain_topology_level *tl;
7779         int j;
7780
7781         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7782                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7783
7784                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7785                 if (!sdd->sd)
7786                         return -ENOMEM;
7787
7788                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7789                 if (!sdd->sg)
7790                         return -ENOMEM;
7791
7792                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
7793                 if (!sdd->sgp)
7794                         return -ENOMEM;
7795
7796                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7797                         struct sched_domain *sd;
7798                         struct sched_group *sg;
7799                         struct sched_group_power *sgp;
7800
7801                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7802                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7803                         if (!sd)
7804                                 return -ENOMEM;
7805
7806                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7807
7808                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7809                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7810                         if (!sg)
7811                                 return -ENOMEM;
7812
7813                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7814
7815                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
7816                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7817                         if (!sgp)
7818                                 return -ENOMEM;
7819
7820                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
7821                 }
7822         }
7823
7824         return 0;
7825 }
7826
7827 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7828 {
7829         struct sched_domain_topology_level *tl;
7830         int j;
7831
7832         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7833                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7834
7835                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7836                         struct sched_domain *sd;
7837
7838                         if (sdd->sd) {
7839                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7840                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7841                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7842                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7843                         }
7844
7845                         if (sdd->sg)
7846                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7847                         if (sdd->sgp)
7848                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
7849                 }
7850                 free_percpu(sdd->sd);
7851                 sdd->sd = NULL;
7852                 free_percpu(sdd->sg);
7853                 sdd->sg = NULL;
7854                 free_percpu(sdd->sgp);
7855                 sdd->sgp = NULL;
7856         }
7857 }
7858
7859 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7860                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7861                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7862                 int cpu)
7863 {
7864         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7865         if (!sd)
7866                 return child;
7867
7868         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7869         if (child) {
7870                 sd->level = child->level + 1;
7871                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7872                 child->parent = sd;
7873         }
7874         sd->child = child;
7875         set_domain_attribute(sd, attr);
7876
7877         return sd;
7878 }
7879
7880 /*
7881  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7882  * to the individual cpus
7883  */
7884 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7885                                struct sched_domain_attr *attr)
7886 {
7887         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7888         struct sched_domain *sd;
7889         struct s_data d;
7890         int i, ret = -ENOMEM;
7891
7892         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7893         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7894                 goto error;
7895
7896         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7897         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7898                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7899
7900                 sd = NULL;
7901                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7902                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7903                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7904                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7905                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7906                                 break;
7907                 }
7908
7909                 while (sd->child)
7910                         sd = sd->child;
7911
7912                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7913         }
7914
7915         /* Build the groups for the domains */
7916         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7917                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7918                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7919                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7920                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7921                                         goto error;
7922                         } else {
7923                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7924                                         goto error;
7925                         }
7926                 }
7927         }
7928
7929         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7930         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7931                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7932                         continue;
7933
7934                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7935                         claim_allocations(i, sd);
7936                         init_sched_groups_power(i, sd);
7937                 }
7938         }
7939
7940         /* Attach the domains */
7941         rcu_read_lock();
7942         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7943                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7944                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7945         }
7946         rcu_read_unlock();
7947
7948         ret = 0;
7949 error:
7950         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7951         return ret;
7952 }
7953
7954 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7955 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7956 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7957                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7958
7959 /*
7960  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7961  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7962  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7963  */
7964 static cpumask_var_t fallback_doms;
7965
7966 /*
7967  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7968  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7969  * or 0 if it stayed the same.
7970  */
7971 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7972 {
7973         return 0;
7974 }
7975
7976 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7977 {
7978         int i;
7979         cpumask_var_t *doms;
7980
7981         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7982         if (!doms)
7983                 return NULL;
7984         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7985                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7986                         free_sched_domains(doms, i);
7987                         return NULL;
7988                 }
7989         }
7990         return doms;
7991 }
7992
7993 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7994 {
7995         unsigned int i;
7996         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7997                 free_cpumask_var(doms[i]);
7998         kfree(doms);
7999 }
8000
8001 /*
8002  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8003  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8004  * exclude other special cases in the future.
8005  */
8006 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8007 {
8008         int err;
8009
8010         arch_update_cpu_topology();
8011         ndoms_cur = 1;
8012         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
8013         if (!doms_cur)
8014                 doms_cur = &fallback_doms;
8015         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
8016         dattr_cur = NULL;
8017         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
8018         register_sched_domain_sysctl();
8019
8020         return err;
8021 }
8022
8023 /*
8024  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8025  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8026  */
8027 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8028 {
8029         int i;
8030
8031         rcu_read_lock();
8032         for_each_cpu(i, cpu_map)
8033                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8034         rcu_read_unlock();
8035 }
8036
8037 /* handle null as "default" */
8038 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8039                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8040 {
8041         struct sched_domain_attr tmp;
8042
8043         /* fast path */
8044         if (!new && !cur)
8045                 return 1;
8046
8047         tmp = SD_ATTR_INIT;
8048         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8049                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8050                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8051 }
8052
8053 /*
8054  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8055  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8056  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8057  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8058  *
8059  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
8060  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8061  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8062  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8063  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8064  * it as it is.
8065  *
8066  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
8067  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
8068  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
8069  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
8070  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
8071  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
8072  *
8073  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8074  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8075  * and it will not create the default domain.
8076  *
8077  * Call with hotplug lock held
8078  */
8079 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
8080                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8081 {
8082         int i, j, n;
8083         int new_topology;
8084
8085         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8086
8087         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8088         unregister_sched_domain_sysctl();
8089
8090         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8091         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8092
8093         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8094
8095         /* Destroy deleted domains */
8096         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8097                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8098                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
8099                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8100                                 goto match1;
8101                 }
8102                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8103                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
8104 match1:
8105                 ;
8106         }
8107
8108         if (doms_new == NULL) {
8109                 ndoms_cur = 0;
8110                 doms_new = &fallback_doms;
8111                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
8112                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8113         }
8114
8115         /* Build new domains */
8116         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8117                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8118                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
8119                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8120                                 goto match2;
8121                 }
8122                 /* no match - add a new doms_new */
8123                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8124 match2:
8125                 ;
8126         }
8127
8128         /* Remember the new sched domains */
8129         if (doms_cur != &fallback_doms)
8130                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
8131         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8132         doms_cur = doms_new;
8133         dattr_cur = dattr_new;
8134         ndoms_cur = ndoms_new;
8135
8136         register_sched_domain_sysctl();
8137
8138         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8139 }
8140
8141 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8142 static void reinit_sched_domains(void)
8143 {
8144         get_online_cpus();
8145
8146         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8147         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8148
8149         rebuild_sched_domains();
8150         put_online_cpus();
8151 }
8152
8153 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8154 {
8155         unsigned int level = 0;
8156
8157         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8158                 return -EINVAL;
8159
8160         /*
8161          * level is always be positive so don't check for
8162          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8163          * What happens on 0 or 1 byte write,
8164          * need to check for count as well?
8165          */
8166
8167         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8168                 return -EINVAL;
8169
8170         if (smt)
8171                 sched_smt_power_savings = level;
8172         else
8173                 sched_mc_power_savings = level;
8174
8175         reinit_sched_domains();
8176
8177         return count;
8178 }
8179
8180 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8181 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8182                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
8183                                            char *page)
8184 {
8185         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8186 }
8187 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8188                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
8189                                             const char *buf, size_t count)
8190 {
8191         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8192 }
8193 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8194                          sched_mc_power_savings_show,
8195                          sched_mc_power_savings_store);
8196 #endif
8197
8198 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8199 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8200                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
8201                                             char *page)
8202 {
8203         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8204 }
8205 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8206                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
8207                                              const char *buf, size_t count)
8208 {
8209         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8210 }
8211 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8212                    sched_smt_power_savings_show,
8213                    sched_smt_power_savings_store);
8214 #endif
8215
8216 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8217 {
8218         int err = 0;
8219
8220 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8221         if (smt_capable())
8222                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8223                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8224 #endif
8225 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8226         if (!err && mc_capable())
8227                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8228                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8229 #endif
8230         return err;
8231 }
8232 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8233
8234 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
8235
8236 /*
8237  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
8238  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
8239  * around partition_sched_domains().
8240  *
8241  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
8242  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
8243  */
8244 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8245                              void *hcpu)
8246 {
8247         switch (action) {
8248         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8249         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8250
8251                 /*
8252                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
8253                  * resume sequence. As long as this is not the last online
8254                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
8255                  * domain, ignoring cpusets.
8256                  */
8257                 num_cpus_frozen--;
8258                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
8259                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8260                         break;
8261                 }
8262
8263                 /*
8264                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
8265                  * restore the original sched domains by considering the
8266                  * cpuset configurations.
8267                  */
8268
8269         case CPU_ONLINE:
8270         case CPU_DOWN_FAILED:
8271                 cpuset_update_active_cpus();
8272                 break;
8273         default:
8274                 return NOTIFY_DONE;
8275         }
8276         return NOTIFY_OK;
8277 }
8278
8279 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8280                                void *hcpu)
8281 {
8282         switch (action) {
8283         case CPU_DOWN_PREPARE:
8284                 cpuset_update_active_cpus();
8285                 break;
8286         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8287                 num_cpus_frozen++;
8288                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8289                 break;
8290         default:
8291                 return NOTIFY_DONE;
8292         }
8293         return NOTIFY_OK;
8294 }
8295
8296 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8297                                 unsigned long action, void *hcpu)
8298 {
8299         int cpu = (int)(long)hcpu;
8300
8301         switch (action) {
8302         case CPU_DOWN_PREPARE:
8303         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8304                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8305                 return NOTIFY_OK;
8306
8307         case CPU_DOWN_FAILED:
8308         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8309         case CPU_ONLINE:
8310         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8311                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8312                 return NOTIFY_OK;
8313
8314         default:
8315                 return NOTIFY_DONE;
8316         }
8317 }
8318
8319 void __init sched_init_smp(void)
8320 {
8321         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8322
8323         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8324         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8325
8326         get_online_cpus();
8327         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8328         init_sched_domains(cpu_active_mask);
8329         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8330         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8331                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8332         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8333         put_online_cpus();
8334
8335         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
8336         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
8337
8338         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8339         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8340
8341         init_hrtick();
8342
8343         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8344         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8345                 BUG();
8346         sched_init_granularity();
8347         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8348
8349         init_sched_rt_class();
8350 }
8351 #else
8352 void __init sched_init_smp(void)
8353 {
8354         sched_init_granularity();
8355 }
8356 #endif /* CONFIG_SMP */
8357
8358 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
8359
8360 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8361 {
8362         return in_lock_functions(addr) ||
8363                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8364                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8365 }
8366
8367 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
8368 {
8369         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8370         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8371         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8372 #ifndef CONFIG_64BIT
8373         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
8374 #endif
8375 }
8376
8377 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8378 {
8379         struct rt_prio_array *array;
8380         int i;
8381
8382         array = &rt_rq->active;
8383         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8384                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8385                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8386         }
8387         /* delimiter for bitsearch: */
8388         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8389
8390 #if defined CONFIG_SMP
8391         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8392         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8393         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8394         rt_rq->overloaded = 0;
8395         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks);
8396 #endif
8397
8398         rt_rq->rt_time = 0;
8399         rt_rq->rt_throttled = 0;
8400         rt_rq->rt_runtime = 0;
8401         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8402 }
8403
8404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8405 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8406                                 struct sched_entity *se, int cpu,
8407                                 struct sched_entity *parent)
8408 {
8409         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8410
8411         cfs_rq->tg = tg;
8412         cfs_rq->rq = rq;
8413 #ifdef CONFIG_SMP
8414         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
8415         cfs_rq->load_stamp = 1;
8416 #endif
8417         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
8418
8419         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8420         tg->se[cpu] = se;
8421
8422         /* se could be NULL for root_task_group */
8423         if (!se)
8424                 return;
8425
8426         if (!parent)
8427                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8428         else
8429                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8430
8431         se->my_q = cfs_rq;
8432         update_load_set(&se->load, 0);
8433         se->parent = parent;
8434 }
8435 #endif
8436
8437 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8438 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8439                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8440                 struct sched_rt_entity *parent)
8441 {
8442         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8443
8444         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8445         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8446         rt_rq->rq = rq;
8447         rt_rq->tg = tg;
8448
8449         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8450         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8451
8452         if (!rt_se)
8453                 return;
8454
8455         if (!parent)
8456                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8457         else
8458                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8459
8460         rt_se->my_q = rt_rq;
8461         rt_se->parent = parent;
8462         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8463 }
8464 #endif
8465
8466 void __init sched_init(void)
8467 {
8468         int i, j;
8469         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8470
8471 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8472         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8473 #endif
8474 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8475         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8476 #endif
8477 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8478         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8479 #endif
8480         if (alloc_size) {
8481                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8482
8483 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8484                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8485                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8486
8487                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8488                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8489
8490 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8491 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8492                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8493                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8494
8495                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8496                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8497
8498 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8499 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8500                 for_each_possible_cpu(i) {
8501                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8502                         ptr += cpumask_size();
8503                 }
8504 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8505         }
8506
8507 #ifdef CONFIG_SMP
8508         init_defrootdomain();
8509 #endif
8510
8511         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8512                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8513
8514 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8515         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8516                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8517 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8518
8519 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8520         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8521         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8522         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
8523         autogroup_init(&init_task);
8524 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8525
8526         for_each_possible_cpu(i) {
8527                 struct rq *rq;
8528
8529                 rq = cpu_rq(i);
8530                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8531                 rq->nr_running = 0;
8532                 rq->calc_load_active = 0;
8533                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8534                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8535                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8536 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8537                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8538                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8539                 /*
8540                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8541                  *
8542                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8543                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8544                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8545                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8546                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8547                  * (se->load.weight).
8548                  *
8549                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8550                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8551                  * then A0's share of the cpu resource is:
8552                  *
8553                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8554                  *
8555                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8556                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8557                  */
8558                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8559                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8560 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8561
8562                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8563 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8564                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8565                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8566 #endif
8567
8568                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8569                         rq->cpu_load[j] = 0;
8570
8571                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8572
8573 #ifdef CONFIG_SMP
8574                 rq->sd = NULL;
8575                 rq->rd = NULL;
8576                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
8577                 rq->post_schedule = 0;
8578                 rq->active_balance = 0;
8579                 rq->next_balance = jiffies;
8580                 rq->push_cpu = 0;
8581                 rq->cpu = i;
8582                 rq->online = 0;
8583                 rq->idle_stamp = 0;
8584                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8585                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8586 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8587                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8588 #endif
8589 #endif
8590                 init_rq_hrtick(rq);
8591                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8592         }
8593
8594         set_load_weight(&init_task);
8595
8596 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8597         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8598 #endif
8599
8600 #ifdef CONFIG_SMP
8601         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8602 #endif
8603
8604 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8605         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
8606 #endif
8607
8608         /*
8609          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8610          */
8611         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8612         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8613
8614         /*
8615          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8616          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8617          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8618          * when this runqueue becomes "idle".
8619          */
8620         init_idle(current, smp_processor_id());
8621
8622         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8623
8624         /*
8625          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8626          */
8627         current->sched_class = &fair_sched_class;
8628
8629 #ifdef CONFIG_SMP
8630         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
8631 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8632         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8633         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8634         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8635         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8636         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8637 #endif
8638         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8639         if (cpu_isolated_map == NULL)
8640                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8641 #endif /* SMP */
8642
8643         scheduler_running = 1;
8644 }
8645
8646 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8647 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8648 {
8649         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8650
8651         return (nested == preempt_offset);
8652 }
8653
8654 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8655 {
8656         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8657
8658         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
8659         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8660             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8661                 return;
8662         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8663                 return;
8664         prev_jiffy = jiffies;
8665
8666         printk(KERN_ERR
8667                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8668                         file, line);
8669         printk(KERN_ERR
8670                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8671                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8672                         current->pid, current->comm);
8673
8674         debug_show_held_locks(current);
8675         if (irqs_disabled())
8676                 print_irqtrace_events(current);
8677         dump_stack();
8678 }
8679 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8680 #endif
8681
8682 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8683 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8684 {
8685         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8686         int old_prio = p->prio;
8687         int on_rq;
8688
8689         on_rq = p->on_rq;
8690         if (on_rq)
8691                 deactivate_task(rq, p, 0);
8692         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8693         if (on_rq) {
8694                 activate_task(rq, p, 0);
8695                 resched_task(rq->curr);
8696         }
8697
8698         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8699 }
8700
8701 void normalize_rt_tasks(void)
8702 {
8703         struct task_struct *g, *p;
8704         unsigned long flags;
8705         struct rq *rq;
8706
8707         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8708         do_each_thread(g, p) {
8709                 /*
8710                  * Only normalize user tasks:
8711                  */
8712                 if (!p->mm)
8713                         continue;
8714
8715                 p->se.exec_start                = 0;
8716 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8717                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8718                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8719                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8720 #endif
8721
8722                 if (!rt_task(p)) {
8723                         /*
8724                          * Renice negative nice level userspace
8725                          * tasks back to 0:
8726                          */
8727                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8728                                 set_user_nice(p, 0);
8729                         continue;
8730                 }
8731
8732                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8733                 rq = __task_rq_lock(p);
8734
8735                 normalize_task(rq, p);
8736
8737                 __task_rq_unlock(rq);
8738                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8739         } while_each_thread(g, p);
8740
8741         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8742 }
8743
8744 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8745
8746 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8747 /*
8748  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8749  *
8750  * They can only be called when the whole system has been
8751  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8752  * activity can take place. Using them for anything else would
8753  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8754  * under any other configuration.
8755  */
8756
8757 /**
8758  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8759  * @cpu: the processor in question.
8760  *
8761  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8762  */
8763 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8764 {
8765         return cpu_curr(cpu);
8766 }
8767
8768 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8769
8770 #ifdef CONFIG_IA64
8771 /**
8772  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8773  * @cpu: the processor in question.
8774  * @p: the task pointer to set.
8775  *
8776  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8777  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8778  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8779  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8780  * and caller must save the original value of the current task (see
8781  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8782  * re-starting the system.
8783  *
8784  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8785  */
8786 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8787 {
8788         cpu_curr(cpu) = p;
8789 }
8790
8791 #endif
8792
8793 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8794 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8795 {
8796         int i;
8797
8798         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8799
8800         for_each_possible_cpu(i) {
8801                 if (tg->cfs_rq)
8802                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8803                 if (tg->se)
8804                         kfree(tg->se[i]);
8805         }
8806
8807         kfree(tg->cfs_rq);
8808         kfree(tg->se);
8809 }
8810
8811 static
8812 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8813 {
8814         struct cfs_rq *cfs_rq;
8815         struct sched_entity *se;
8816         int i;
8817
8818         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8819         if (!tg->cfs_rq)
8820                 goto err;
8821         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8822         if (!tg->se)
8823                 goto err;
8824
8825         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8826
8827         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8828
8829         for_each_possible_cpu(i) {
8830                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8831                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8832                 if (!cfs_rq)
8833                         goto err;
8834
8835                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8836                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8837                 if (!se)
8838                         goto err_free_rq;
8839
8840                 init_cfs_rq(cfs_rq);
8841                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8842         }
8843
8844         return 1;
8845
8846 err_free_rq:
8847         kfree(cfs_rq);
8848 err:
8849         return 0;
8850 }
8851
8852 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8853 {
8854         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8855         unsigned long flags;
8856
8857         /*
8858         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8859         * check on_list without danger of it being re-added.
8860         */
8861         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8862                 return;
8863
8864         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8865         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8866         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8867 }
8868 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8869 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8870 {
8871 }
8872
8873 static inline
8874 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8875 {
8876         return 1;
8877 }
8878
8879 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8880 {
8881 }
8882 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8883
8884 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8885 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8886 {
8887         int i;
8888
8889         if (tg->rt_se)
8890                 destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8891
8892         for_each_possible_cpu(i) {
8893                 if (tg->rt_rq)
8894                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8895                 if (tg->rt_se)
8896                         kfree(tg->rt_se[i]);
8897         }
8898
8899         kfree(tg->rt_rq);
8900         kfree(tg->rt_se);
8901 }
8902
8903 static
8904 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8905 {
8906         struct rt_rq *rt_rq;
8907         struct sched_rt_entity *rt_se;
8908         int i;
8909
8910         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8911         if (!tg->rt_rq)
8912                 goto err;
8913         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8914         if (!tg->rt_se)
8915                 goto err;
8916
8917         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8918                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8919
8920         for_each_possible_cpu(i) {
8921                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8922                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8923                 if (!rt_rq)
8924                         goto err;
8925
8926                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8927                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8928                 if (!rt_se)
8929                         goto err_free_rq;
8930
8931                 init_rt_rq(rt_rq, cpu_rq(i));
8932                 rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8933                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8934         }
8935
8936         return 1;
8937
8938 err_free_rq:
8939         kfree(rt_rq);
8940 err:
8941         return 0;
8942 }
8943 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8944 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8945 {
8946 }
8947
8948 static inline
8949 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8950 {
8951         return 1;
8952 }
8953 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8954
8955 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8956 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8957 {
8958         free_fair_sched_group(tg);
8959         free_rt_sched_group(tg);
8960         autogroup_free(tg);
8961         kfree(tg);
8962 }
8963
8964 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8965 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8966 {
8967         struct task_group *tg;
8968         unsigned long flags;
8969
8970         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8971         if (!tg)
8972                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8973
8974         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8975                 goto err;
8976
8977         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8978                 goto err;
8979
8980         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8981         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8982
8983         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8984
8985         tg->parent = parent;
8986         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8987         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8988         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8989
8990         return tg;
8991
8992 err:
8993         free_sched_group(tg);
8994         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8995 }
8996
8997 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8998 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8999 {
9000         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9001         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9002 }
9003
9004 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9005 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9006 {
9007         unsigned long flags;
9008         int i;
9009
9010         /* end participation in shares distribution */
9011         for_each_possible_cpu(i)
9012                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9013
9014         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9015         list_del_rcu(&tg->list);
9016         list_del_rcu(&tg->siblings);
9017         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9018
9019         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9020         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9021 }
9022
9023 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9024  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9025  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9026  *      reflect its new group.
9027  */
9028 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9029 {
9030         struct task_group *tg;
9031         int on_rq, running;
9032         unsigned long flags;
9033         struct rq *rq;
9034
9035         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9036
9037         running = task_current(rq, tsk);
9038         on_rq = tsk->on_rq;
9039
9040         if (on_rq)
9041                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9042         if (unlikely(running))
9043                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9044
9045         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
9046                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
9047                           struct task_group, css);
9048         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
9049         tsk->sched_task_group = tg;
9050
9051 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9052         if (tsk->sched_class->task_move_group)
9053                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
9054         else
9055 #endif
9056                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9057
9058         if (unlikely(running))
9059                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9060         if (on_rq)
9061                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9062
9063         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
9064 }
9065 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9066
9067 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9068 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9069
9070 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9071 {
9072         int i;
9073         unsigned long flags;
9074
9075         /*
9076          * We can't change the weight of the root cgroup.
9077          */
9078         if (!tg->se[0])
9079                 return -EINVAL;
9080
9081         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
9082
9083         mutex_lock(&shares_mutex);
9084         if (tg->shares == shares)
9085                 goto done;
9086
9087         tg->shares = shares;
9088         for_each_possible_cpu(i) {
9089                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
9090                 struct sched_entity *se;
9091
9092                 se = tg->se[i];
9093                 /* Propagate contribution to hierarchy */
9094                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9095                 for_each_sched_entity(se)
9096                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
9097                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9098         }
9099
9100 done:
9101         mutex_unlock(&shares_mutex);
9102         return 0;
9103 }
9104
9105 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9106 {
9107         return tg->shares;
9108 }
9109 #endif
9110
9111 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
9112 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9113 {
9114         if (runtime == RUNTIME_INF)
9115                 return 1ULL << 20;
9116
9117         return div64_u64(runtime << 20, period);
9118 }
9119 #endif
9120
9121 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9122 /*
9123  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9124  */
9125 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9126
9127 /* Must be called with tasklist_lock held */
9128 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9129 {
9130         struct task_struct *g, *p;
9131
9132         /*
9133          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
9134          */
9135         if (task_group_is_autogroup(tg))
9136                 return 0;
9137
9138         do_each_thread(g, p) {
9139                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9140                         return 1;
9141         } while_each_thread(g, p);
9142
9143         return 0;
9144 }
9145
9146 struct rt_schedulable_data {
9147         struct task_group *tg;
9148         u64 rt_period;
9149         u64 rt_runtime;
9150 };
9151
9152 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9153 {
9154         struct rt_schedulable_data *d = data;
9155         struct task_group *child;
9156         unsigned long total, sum = 0;
9157         u64 period, runtime;
9158
9159         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9160         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9161
9162         if (tg == d->tg) {
9163                 period = d->rt_period;
9164                 runtime = d->rt_runtime;
9165         }
9166
9167         /*
9168          * Cannot have more runtime than the period.
9169          */
9170         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9171                 return -EINVAL;
9172
9173         /*
9174          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9175          */
9176         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9177                 return -EBUSY;
9178
9179         total = to_ratio(period, runtime);
9180
9181         /*
9182          * Nobody can have more than the global setting allows.
9183          */
9184         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9185                 return -EINVAL;
9186
9187         /*
9188          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9189          */
9190         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9191                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9192                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9193
9194                 if (child == d->tg) {
9195                         period = d->rt_period;
9196                         runtime = d->rt_runtime;
9197                 }
9198
9199                 sum += to_ratio(period, runtime);
9200         }
9201
9202         if (sum > total)
9203                 return -EINVAL;
9204
9205         return 0;
9206 }
9207
9208 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9209 {
9210         int ret;
9211
9212         struct rt_schedulable_data data = {
9213                 .tg = tg,
9214                 .rt_period = period,
9215                 .rt_runtime = runtime,
9216         };
9217
9218         rcu_read_lock();
9219         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
9220         rcu_read_unlock();
9221
9222         return ret;
9223 }
9224
9225 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
9226                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9227 {
9228         int i, err = 0;
9229
9230         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9231         read_lock(&tasklist_lock);
9232         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9233         if (err)
9234                 goto unlock;
9235
9236         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9237         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9238         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9239
9240         for_each_possible_cpu(i) {
9241                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9242
9243                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9244                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9245                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9246         }
9247         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9248 unlock:
9249         read_unlock(&tasklist_lock);
9250         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9251
9252         return err;
9253 }
9254
9255 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9256 {
9257         u64 rt_runtime, rt_period;
9258
9259         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9260         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9261         if (rt_runtime_us < 0)
9262                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9263
9264         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9265 }
9266
9267 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9268 {
9269         u64 rt_runtime_us;
9270
9271         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9272                 return -1;
9273
9274         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9275         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9276         return rt_runtime_us;
9277 }
9278
9279 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9280 {
9281         u64 rt_runtime, rt_period;
9282
9283         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9284         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9285
9286         if (rt_period == 0)
9287                 return -EINVAL;
9288
9289         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9290 }
9291
9292 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9293 {
9294         u64 rt_period_us;
9295
9296         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9297         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9298         return rt_period_us;
9299 }
9300
9301 static int sched_rt_global_constraints(void)
9302 {
9303         u64 runtime, period;
9304         int ret = 0;
9305
9306         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9307                 return -EINVAL;
9308
9309         runtime = global_rt_runtime();
9310         period = global_rt_period();
9311
9312         /*
9313          * Sanity check on the sysctl variables.
9314          */
9315         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9316                 return -EINVAL;
9317
9318         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9319         read_lock(&tasklist_lock);
9320         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9321         read_unlock(&tasklist_lock);
9322         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9323
9324         return ret;
9325 }
9326
9327 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9328 {
9329         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9330         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9331                 return 0;
9332
9333         return 1;
9334 }
9335
9336 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9337 static int sched_rt_global_constraints(void)
9338 {
9339         unsigned long flags;
9340         int i;
9341
9342         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9343                 return -EINVAL;
9344
9345         /*
9346          * There's always some RT tasks in the root group
9347          * -- migration, kstopmachine etc..
9348          */
9349         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
9350                 return -EBUSY;
9351
9352         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9353         for_each_possible_cpu(i) {
9354                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9355
9356                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9357                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9358                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9359         }
9360         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9361
9362         return 0;
9363 }
9364 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9365
9366 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9367                 void __user *buffer, size_t *lenp,
9368                 loff_t *ppos)
9369 {
9370         int ret;
9371         int old_period, old_runtime;
9372         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9373
9374         mutex_lock(&mutex);
9375         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9376         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9377
9378         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9379
9380         if (!ret && write) {
9381                 ret = sched_rt_global_constraints();
9382                 if (ret) {
9383                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9384                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9385                 } else {
9386                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9387                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9388                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9389                 }
9390         }
9391         mutex_unlock(&mutex);
9392
9393         return ret;
9394 }
9395
9396 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9397
9398 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9399 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9400 {
9401         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9402                             struct task_group, css);
9403 }
9404
9405 static struct cgroup_subsys_state *
9406 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9407 {
9408         struct task_group *tg, *parent;
9409
9410         if (!cgrp->parent) {
9411                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9412                 return &root_task_group.css;
9413         }
9414
9415         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9416         tg = sched_create_group(parent);
9417         if (IS_ERR(tg))
9418                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9419
9420         return &tg->css;
9421 }
9422
9423 static void
9424 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9425 {
9426         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9427
9428         sched_destroy_group(tg);
9429 }
9430
9431 static int
9432 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9433 {
9434 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9435         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9436                 return -EINVAL;
9437 #else
9438         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9439         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9440                 return -EINVAL;
9441 #endif
9442         return 0;
9443 }
9444
9445 static void
9446 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9447 {
9448         sched_move_task(tsk);
9449 }
9450
9451 static void
9452 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9453                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
9454 {
9455         /*
9456          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9457          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9458          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9459          */
9460         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9461                 return;
9462
9463         sched_move_task(task);
9464 }
9465
9466 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9467 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9468                                 u64 shareval)
9469 {
9470         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
9471 }
9472
9473 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9474 {
9475         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9476
9477         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
9478 }
9479
9480 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9481 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
9482
9483 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
9484 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
9485
9486 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
9487
9488 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9489 {
9490         int i, ret = 0, runtime_enabled;
9491         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9492
9493         if (tg == &root_task_group)
9494                 return -EINVAL;
9495
9496         /*
9497          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
9498          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
9499          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
9500          */
9501         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
9502                 return -EINVAL;
9503
9504         /*
9505          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
9506          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
9507          * feasibility.
9508          */
9509         if (period > max_cfs_quota_period)
9510                 return -EINVAL;
9511
9512         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
9513         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
9514         if (ret)
9515                 goto out_unlock;
9516
9517         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
9518         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9519         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9520         cfs_b->quota = quota;
9521
9522         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9523         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
9524         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
9525                 /* force a reprogram */
9526                 cfs_b->timer_active = 0;
9527                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9528         }
9529         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9530
9531         for_each_possible_cpu(i) {
9532                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9533                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
9534
9535                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
9536                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9537                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9538
9539                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
9540                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9541                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
9542         }
9543 out_unlock:
9544         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9545
9546         return ret;
9547 }
9548
9549 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9550 {
9551         u64 quota, period;
9552
9553         period = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9554         if (cfs_quota_us < 0)
9555                 quota = RUNTIME_INF;
9556         else
9557                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9558
9559         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9560 }
9561
9562 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9563 {
9564         u64 quota_us;
9565
9566         if (tg_cfs_bandwidth(tg)->quota == RUNTIME_INF)
9567                 return -1;
9568
9569         quota_us = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9570         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9571
9572         return quota_us;
9573 }
9574
9575 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9576 {
9577         u64 quota, period;
9578
9579         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9580         quota = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9581
9582         if (period <= 0)
9583                 return -EINVAL;
9584
9585         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9586 }
9587
9588 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9589 {
9590         u64 cfs_period_us;
9591
9592         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9593         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9594
9595         return cfs_period_us;
9596 }
9597
9598 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9599 {
9600         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
9601 }
9602
9603 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9604                                 s64 cfs_quota_us)
9605 {
9606         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
9607 }
9608
9609 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9610 {
9611         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
9612 }
9613
9614 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9615                                 u64 cfs_period_us)
9616 {
9617         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
9618 }
9619
9620 struct cfs_schedulable_data {
9621         struct task_group *tg;
9622         u64 period, quota;
9623 };
9624
9625 /*
9626  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9627  * note: units are usecs
9628  */
9629 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9630                                struct cfs_schedulable_data *d)
9631 {
9632         u64 quota, period;
9633
9634         if (tg == d->tg) {
9635                 period = d->period;
9636                 quota = d->quota;
9637         } else {
9638                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9639                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9640         }
9641
9642         /* note: these should typically be equivalent */
9643         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9644                 return RUNTIME_INF;
9645
9646         return to_ratio(period, quota);
9647 }
9648
9649 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9650 {
9651         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9652         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9653         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9654
9655         if (!tg->parent) {
9656                 quota = RUNTIME_INF;
9657         } else {
9658                 struct cfs_bandwidth *parent_b = tg_cfs_bandwidth(tg->parent);
9659
9660                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9661                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
9662
9663                 /*
9664                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
9665                  * limit is set
9666                  */
9667                 if (quota == RUNTIME_INF)
9668                         quota = parent_quota;
9669                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9670                         return -EINVAL;
9671         }
9672         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
9673
9674         return 0;
9675 }
9676
9677 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9678 {
9679         int ret;
9680         struct cfs_schedulable_data data = {
9681                 .tg = tg,
9682                 .period = period,
9683                 .quota = quota,
9684         };
9685
9686         if (quota != RUNTIME_INF) {
9687                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9688                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9689         }
9690
9691         rcu_read_lock();
9692         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9693         rcu_read_unlock();
9694
9695         return ret;
9696 }
9697
9698 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9699                 struct cgroup_map_cb *cb)
9700 {
9701         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9702         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9703
9704         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
9705         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
9706         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
9707
9708         return 0;
9709 }
9710 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9711 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9712
9713 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9714 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9715                                 s64 val)
9716 {
9717         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9718 }
9719
9720 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9721 {
9722         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9723 }
9724
9725 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9726                 u64 rt_period_us)
9727 {
9728         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9729 }
9730
9731 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9732 {
9733         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9734 }
9735 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9736
9737 static struct cftype cpu_files[] = {
9738 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9739         {
9740                 .name = "shares",
9741                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9742                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9743         },
9744 #endif
9745 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9746         {
9747                 .name = "cfs_quota_us",
9748                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9749                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9750         },
9751         {
9752                 .name = "cfs_period_us",
9753                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9754                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9755         },
9756         {
9757                 .name = "stat",
9758                 .read_map = cpu_stats_show,
9759         },
9760 #endif
9761 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9762         {
9763                 .name = "rt_runtime_us",
9764                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9765                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9766         },
9767         {
9768                 .name = "rt_period_us",
9769                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9770                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9771         },
9772 #endif
9773 };
9774
9775 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9776 {
9777         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9778 }
9779
9780 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9781         .name           = "cpu",
9782         .create         = cpu_cgroup_create,
9783         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9784         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
9785         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
9786         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9787         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9788         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9789         .early_init     = 1,
9790 };
9791
9792 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9793
9794 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9795
9796 /*
9797  * CPU accounting code for task groups.
9798  *
9799  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9800  * (balbir@in.ibm.com).
9801  */
9802
9803 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9804 struct cpuacct {
9805         struct cgroup_subsys_state css;
9806         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9807         u64 __percpu *cpuusage;
9808         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9809         struct cpuacct *parent;
9810 };
9811
9812 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9813
9814 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9815 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9816 {
9817         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9818                             struct cpuacct, css);
9819 }
9820
9821 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9822 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9823 {
9824         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9825                             struct cpuacct, css);
9826 }
9827
9828 /* create a new cpu accounting group */
9829 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9830         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9831 {
9832         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9833         int i;
9834
9835         if (!ca)
9836                 goto out;
9837
9838         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9839         if (!ca->cpuusage)
9840                 goto out_free_ca;
9841
9842         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9843                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9844                         goto out_free_counters;
9845
9846         if (cgrp->parent)
9847                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9848
9849         return &ca->css;
9850
9851 out_free_counters:
9852         while (--i >= 0)
9853                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9854         free_percpu(ca->cpuusage);
9855 out_free_ca:
9856         kfree(ca);
9857 out:
9858         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9859 }
9860
9861 /* destroy an existing cpu accounting group */
9862 static void
9863 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9864 {
9865         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9866         int i;
9867
9868         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9869                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9870         free_percpu(ca->cpuusage);
9871         kfree(ca);
9872 }
9873
9874 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9875 {
9876         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9877         u64 data;
9878
9879 #ifndef CONFIG_64BIT
9880         /*
9881          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9882          */
9883         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9884         data = *cpuusage;
9885         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9886 #else
9887         data = *cpuusage;
9888 #endif
9889
9890         return data;
9891 }
9892
9893 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9894 {
9895         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9896
9897 #ifndef CONFIG_64BIT
9898         /*
9899          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9900          */
9901         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9902         *cpuusage = val;
9903         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9904 #else
9905         *cpuusage = val;
9906 #endif
9907 }
9908
9909 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9910 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9911 {
9912         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9913         u64 totalcpuusage = 0;
9914         int i;
9915
9916         for_each_present_cpu(i)
9917                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9918
9919         return totalcpuusage;
9920 }
9921
9922 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9923                                                                 u64 reset)
9924 {
9925         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9926         int err = 0;
9927         int i;
9928
9929         if (reset) {
9930                 err = -EINVAL;
9931                 goto out;
9932         }
9933
9934         for_each_present_cpu(i)
9935                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9936
9937 out:
9938         return err;
9939 }
9940
9941 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9942                                    struct seq_file *m)
9943 {
9944         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9945         u64 percpu;
9946         int i;
9947
9948         for_each_present_cpu(i) {
9949                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9950                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9951         }
9952         seq_printf(m, "\n");
9953         return 0;
9954 }
9955
9956 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9957         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9958         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9959 };
9960
9961 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9962                 struct cgroup_map_cb *cb)
9963 {
9964         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9965         int i;
9966
9967         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9968                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9969                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9970                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9971         }
9972         return 0;
9973 }
9974
9975 static struct cftype files[] = {
9976         {
9977                 .name = "usage",
9978                 .read_u64 = cpuusage_read,
9979                 .write_u64 = cpuusage_write,
9980         },
9981         {
9982                 .name = "usage_percpu",
9983                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9984         },
9985         {
9986                 .name = "stat",
9987                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9988         },
9989 };
9990
9991 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9992 {
9993         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9994 }
9995
9996 /*
9997  * charge this task's execution time to its accounting group.
9998  *
9999  * called with rq->lock held.
10000  */
10001 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10002 {
10003         struct cpuacct *ca;
10004         int cpu;
10005
10006         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10007                 return;
10008
10009         cpu = task_cpu(tsk);
10010
10011         rcu_read_lock();
10012
10013         ca = task_ca(tsk);
10014
10015         for (; ca; ca = ca->parent) {
10016                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10017                 *cpuusage += cputime;
10018         }
10019
10020         rcu_read_unlock();
10021 }
10022
10023 /*
10024  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
10025  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
10026  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
10027  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
10028  *
10029  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
10030  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
10031  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
10032  */
10033 #ifdef CONFIG_SMP
10034 #define CPUACCT_BATCH   \
10035         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
10036 #else
10037 #define CPUACCT_BATCH   0
10038 #endif
10039
10040 /*
10041  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10042  */
10043 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10044                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10045 {
10046         struct cpuacct *ca;
10047         int batch = CPUACCT_BATCH;
10048
10049         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10050                 return;
10051
10052         rcu_read_lock();
10053         ca = task_ca(tsk);
10054
10055         do {
10056                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
10057                 ca = ca->parent;
10058         } while (ca);
10059         rcu_read_unlock();
10060 }
10061
10062 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10063         .name = "cpuacct",
10064         .create = cpuacct_create,
10065         .destroy = cpuacct_destroy,
10066         .populate = cpuacct_populate,
10067         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10068 };
10069 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */