tracing: Use stack of calling function for stack tracer
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74 #include <linux/init_task.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78 #include <asm/mutex.h>
79 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
80 #include <asm/paravirt.h>
81 #endif
82
83 #include "sched_cpupri.h"
84 #include "workqueue_sched.h"
85 #include "sched_autogroup.h"
86
87 #define CREATE_TRACE_POINTS
88 #include <trace/events/sched.h>
89
90 /*
91  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
92  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
93  * and back.
94  */
95 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
96 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
97 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
98
99 /*
100  * 'User priority' is the nice value converted to something we
101  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
102  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
103  */
104 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
105 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
106 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
107
108 /*
109  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
110  */
111 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
112
113 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
114 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
115
116 /*
117  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
118  *
119  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
120  * Timeslices get refilled after they expire.
121  */
122 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
123
124 /*
125  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
126  */
127 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
128
129 static inline int rt_policy(int policy)
130 {
131         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
132                 return 1;
133         return 0;
134 }
135
136 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
137 {
138         return rt_policy(p->policy);
139 }
140
141 /*
142  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
143  */
144 struct rt_prio_array {
145         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
146         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
147 };
148
149 struct rt_bandwidth {
150         /* nests inside the rq lock: */
151         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
152         ktime_t                 rt_period;
153         u64                     rt_runtime;
154         struct hrtimer          rt_period_timer;
155 };
156
157 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
158
159 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
160
161 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
162 {
163         struct rt_bandwidth *rt_b =
164                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
165         ktime_t now;
166         int overrun;
167         int idle = 0;
168
169         for (;;) {
170                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
171                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
172
173                 if (!overrun)
174                         break;
175
176                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
177         }
178
179         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
180 }
181
182 static
183 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
184 {
185         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
186         rt_b->rt_runtime = runtime;
187
188         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
189
190         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
191                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
192         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
193 }
194
195 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
196 {
197         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
198 }
199
200 static void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
201 {
202         unsigned long delta;
203         ktime_t soft, hard, now;
204
205         for (;;) {
206                 if (hrtimer_active(period_timer))
207                         break;
208
209                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
210                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
211
212                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
213                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
214                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
215                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
216                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
217         }
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         start_bandwidth_timer(&rt_b->rt_period_timer, rt_b->rt_period);
230         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231 }
232
233 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
234 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
235 {
236         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
237 }
238 #endif
239
240 /*
241  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
242  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
243  */
244 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
245
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247
248 #include <linux/cgroup.h>
249
250 struct cfs_rq;
251
252 static LIST_HEAD(task_groups);
253
254 struct cfs_bandwidth {
255 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
256         raw_spinlock_t lock;
257         ktime_t period;
258         u64 quota, runtime;
259         s64 hierarchal_quota;
260         u64 runtime_expires;
261
262         int idle, timer_active;
263         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
264         struct list_head throttled_cfs_rq;
265
266         /* statistics */
267         int nr_periods, nr_throttled;
268         u64 throttled_time;
269 #endif
270 };
271
272 /* task group related information */
273 struct task_group {
274         struct cgroup_subsys_state css;
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282
283         atomic_t load_weight;
284 #endif
285
286 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
287         struct sched_rt_entity **rt_se;
288         struct rt_rq **rt_rq;
289
290         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
291 #endif
292
293         struct rcu_head rcu;
294         struct list_head list;
295
296         struct task_group *parent;
297         struct list_head siblings;
298         struct list_head children;
299
300 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
301         struct autogroup *autogroup;
302 #endif
303
304         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
305 };
306
307 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
308 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
309
310 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
311
312 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
313
314 /*
315  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
316  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
317  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
318  * too large, so as the shares value of a task group.
319  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
320  *  limitation from this.)
321  */
322 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
323 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
324
325 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
326 #endif
327
328 /* Default task group.
329  *      Every task in system belong to this group at bootup.
330  */
331 struct task_group root_task_group;
332
333 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
334
335 /* CFS-related fields in a runqueue */
336 struct cfs_rq {
337         struct load_weight load;
338         unsigned long nr_running, h_nr_running;
339
340         u64 exec_clock;
341         u64 min_vruntime;
342 #ifndef CONFIG_64BIT
343         u64 min_vruntime_copy;
344 #endif
345
346         struct rb_root tasks_timeline;
347         struct rb_node *rb_leftmost;
348
349         struct list_head tasks;
350         struct list_head *balance_iterator;
351
352         /*
353          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
354          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
355          */
356         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
357
358 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
359         unsigned int nr_spread_over;
360 #endif
361
362 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
363         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
364
365         /*
366          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
367          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
368          * (like users, containers etc.)
369          *
370          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
371          * list is used during load balance.
372          */
373         int on_list;
374         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
375         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
376
377 #ifdef CONFIG_SMP
378         /*
379          * the part of load.weight contributed by tasks
380          */
381         unsigned long task_weight;
382
383         /*
384          *   h_load = weight * f(tg)
385          *
386          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
387          * this group.
388          */
389         unsigned long h_load;
390
391         /*
392          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
393          *
394          * load_stamp is the last time we updated the load average
395          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
396          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
397          */
398         u64 load_avg;
399         u64 load_period;
400         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
401
402         unsigned long load_contribution;
403 #endif
404 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
405         int runtime_enabled;
406         u64 runtime_expires;
407         s64 runtime_remaining;
408
409         u64 throttled_timestamp;
410         int throttled, throttle_count;
411         struct list_head throttled_list;
412 #endif
413 #endif
414 };
415
416 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
417 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
418 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
419 {
420         return &tg->cfs_bandwidth;
421 }
422
423 static inline u64 default_cfs_period(void);
424 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
425 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
426
427 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
428 {
429         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
430                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
431         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
432
433         return HRTIMER_NORESTART;
434 }
435
436 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
437 {
438         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
439                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
440         ktime_t now;
441         int overrun;
442         int idle = 0;
443
444         for (;;) {
445                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
446                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
447
448                 if (!overrun)
449                         break;
450
451                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
452         }
453
454         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
455 }
456
457 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
458 {
459         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
460         cfs_b->runtime = 0;
461         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
462         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
463
464         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
465         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
466         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
467         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
468         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
469 }
470
471 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
472 {
473         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
474         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
475 }
476
477 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
478 static void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
479 {
480         /*
481          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
482          * period or because we're racing with the tear-down path
483          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
484          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
485          */
486         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
487                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
488                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
489                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
490
491                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
492                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
493                 if (cfs_b->timer_active)
494                         return;
495         }
496
497         cfs_b->timer_active = 1;
498         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
499 }
500
501 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
502 {
503         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
504         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
505 }
506 #else
507 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
508 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
509 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
510
511 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
512 {
513         return NULL;
514 }
515 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
516 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
517
518 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
519 struct rt_rq {
520         struct rt_prio_array active;
521         unsigned long rt_nr_running;
522 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
523         struct {
524                 int curr; /* highest queued rt task prio */
525 #ifdef CONFIG_SMP
526                 int next; /* next highest */
527 #endif
528         } highest_prio;
529 #endif
530 #ifdef CONFIG_SMP
531         unsigned long rt_nr_migratory;
532         unsigned long rt_nr_total;
533         int overloaded;
534         struct plist_head pushable_tasks;
535 #endif
536         int rt_throttled;
537         u64 rt_time;
538         u64 rt_runtime;
539         /* Nests inside the rq lock: */
540         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
541
542 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
543         unsigned long rt_nr_boosted;
544
545         struct rq *rq;
546         struct list_head leaf_rt_rq_list;
547         struct task_group *tg;
548 #endif
549 };
550
551 #ifdef CONFIG_SMP
552
553 /*
554  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
555  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
556  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
557  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
558  * object.
559  *
560  */
561 struct root_domain {
562         atomic_t refcount;
563         atomic_t rto_count;
564         struct rcu_head rcu;
565         cpumask_var_t span;
566         cpumask_var_t online;
567
568         /*
569          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
570          * one runnable RT task.
571          */
572         cpumask_var_t rto_mask;
573         struct cpupri cpupri;
574 };
575
576 /*
577  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
578  * members (mimicking the global state we have today).
579  */
580 static struct root_domain def_root_domain;
581
582 #endif /* CONFIG_SMP */
583
584 /*
585  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
586  *
587  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
588  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
589  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
590  */
591 struct rq {
592         /* runqueue lock: */
593         raw_spinlock_t lock;
594
595         /*
596          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
597          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
598          */
599         unsigned long nr_running;
600         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
601         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
602         unsigned long last_load_update_tick;
603 #ifdef CONFIG_NO_HZ
604         u64 nohz_stamp;
605         unsigned char nohz_balance_kick;
606 #endif
607         int skip_clock_update;
608
609         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
610         struct load_weight load;
611         unsigned long nr_load_updates;
612         u64 nr_switches;
613
614         struct cfs_rq cfs;
615         struct rt_rq rt;
616
617 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
618         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
619         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
620 #endif
621 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
622         struct list_head leaf_rt_rq_list;
623 #endif
624
625         /*
626          * This is part of a global counter where only the total sum
627          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
628          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
629          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
630          */
631         unsigned long nr_uninterruptible;
632
633         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
634         unsigned long next_balance;
635         struct mm_struct *prev_mm;
636
637         u64 clock;
638         u64 clock_task;
639
640         atomic_t nr_iowait;
641
642 #ifdef CONFIG_SMP
643         struct root_domain *rd;
644         struct sched_domain *sd;
645
646         unsigned long cpu_power;
647
648         unsigned char idle_balance;
649         /* For active balancing */
650         int post_schedule;
651         int active_balance;
652         int push_cpu;
653         struct cpu_stop_work active_balance_work;
654         /* cpu of this runqueue: */
655         int cpu;
656         int online;
657
658         u64 rt_avg;
659         u64 age_stamp;
660         u64 idle_stamp;
661         u64 avg_idle;
662 #endif
663
664 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
665         u64 prev_irq_time;
666 #endif
667 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
668         u64 prev_steal_time;
669 #endif
670 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
671         u64 prev_steal_time_rq;
672 #endif
673
674         /* calc_load related fields */
675         unsigned long calc_load_update;
676         long calc_load_active;
677
678 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
679 #ifdef CONFIG_SMP
680         int hrtick_csd_pending;
681         struct call_single_data hrtick_csd;
682 #endif
683         struct hrtimer hrtick_timer;
684 #endif
685
686 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
687         /* latency stats */
688         struct sched_info rq_sched_info;
689         unsigned long long rq_cpu_time;
690         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
691
692         /* sys_sched_yield() stats */
693         unsigned int yld_count;
694
695         /* schedule() stats */
696         unsigned int sched_switch;
697         unsigned int sched_count;
698         unsigned int sched_goidle;
699
700         /* try_to_wake_up() stats */
701         unsigned int ttwu_count;
702         unsigned int ttwu_local;
703 #endif
704
705 #ifdef CONFIG_SMP
706         struct llist_head wake_list;
707 #endif
708 };
709
710 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
711
712
713 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
714
715 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
716 {
717 #ifdef CONFIG_SMP
718         return rq->cpu;
719 #else
720         return 0;
721 #endif
722 }
723
724 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
725         rcu_dereference_check((p), \
726                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
727
728 /*
729  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
730  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
731  *
732  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
733  * preempt-disabled sections.
734  */
735 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
736         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
737
738 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
739 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
740 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
741 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
742 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
743
744 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
745
746 /*
747  * Return the group to which this tasks belongs.
748  *
749  * We cannot use task_subsys_state() and friends because the cgroup
750  * subsystem changes that value before the cgroup_subsys::attach() method
751  * is called, therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
752  *
753  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
754  * core changes this before calling sched_move_task().
755  *
756  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
757  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
758  */
759 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
760 {
761         return p->sched_task_group;
762 }
763
764 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
765 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
766 {
767 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
768         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
769         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
770 #endif
771
772 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
773         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
774         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
775 #endif
776 }
777
778 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
779
780 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
781 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
782 {
783         return NULL;
784 }
785
786 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
787
788 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
789
790 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
791 {
792         s64 delta;
793
794         if (rq->skip_clock_update > 0)
795                 return;
796
797         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
798         rq->clock += delta;
799         update_rq_clock_task(rq, delta);
800 }
801
802 /*
803  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
804  */
805 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
806 # define const_debug __read_mostly
807 #else
808 # define const_debug static const
809 #endif
810
811 /**
812  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
813  * @cpu: the processor in question.
814  *
815  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
816  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
817  */
818 int runqueue_is_locked(int cpu)
819 {
820         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
821 }
822
823 /*
824  * Debugging: various feature bits
825  */
826
827 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
828         __SCHED_FEAT_##name ,
829
830 enum {
831 #include "sched_features.h"
832 };
833
834 #undef SCHED_FEAT
835
836 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
837         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
838
839 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
840 #include "sched_features.h"
841         0;
842
843 #undef SCHED_FEAT
844
845 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
846 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
847         #name ,
848
849 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
850 #include "sched_features.h"
851         NULL
852 };
853
854 #undef SCHED_FEAT
855
856 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
857 {
858         int i;
859
860         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
861                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
862                         seq_puts(m, "NO_");
863                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
864         }
865         seq_puts(m, "\n");
866
867         return 0;
868 }
869
870 static ssize_t
871 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
872                 size_t cnt, loff_t *ppos)
873 {
874         char buf[64];
875         char *cmp;
876         int neg = 0;
877         int i;
878
879         if (cnt > 63)
880                 cnt = 63;
881
882         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
883                 return -EFAULT;
884
885         buf[cnt] = 0;
886         cmp = strstrip(buf);
887
888         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
889                 neg = 1;
890                 cmp += 3;
891         }
892
893         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
894                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
895                         if (neg)
896                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
897                         else
898                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
899                         break;
900                 }
901         }
902
903         if (!sched_feat_names[i])
904                 return -EINVAL;
905
906         *ppos += cnt;
907
908         return cnt;
909 }
910
911 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
912 {
913         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
914 }
915
916 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
917         .open           = sched_feat_open,
918         .write          = sched_feat_write,
919         .read           = seq_read,
920         .llseek         = seq_lseek,
921         .release        = single_release,
922 };
923
924 static __init int sched_init_debug(void)
925 {
926         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
927                         &sched_feat_fops);
928
929         return 0;
930 }
931 late_initcall(sched_init_debug);
932
933 #endif
934
935 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
936
937 /*
938  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
939  * Limited because this is done with IRQs disabled.
940  */
941 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
942
943 /*
944  * period over which we average the RT time consumption, measured
945  * in ms.
946  *
947  * default: 1s
948  */
949 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
950
951 /*
952  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
953  * default: 1s
954  */
955 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
956
957 static __read_mostly int scheduler_running;
958
959 /*
960  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
961  * default: 0.95s
962  */
963 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
964
965 static inline u64 global_rt_period(void)
966 {
967         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
968 }
969
970 static inline u64 global_rt_runtime(void)
971 {
972         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
973                 return RUNTIME_INF;
974
975         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
976 }
977
978 #ifndef prepare_arch_switch
979 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
980 #endif
981 #ifndef finish_arch_switch
982 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
983 #endif
984
985 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
986 {
987         return rq->curr == p;
988 }
989
990 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
991 {
992 #ifdef CONFIG_SMP
993         return p->on_cpu;
994 #else
995         return task_current(rq, p);
996 #endif
997 }
998
999 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1000 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1001 {
1002 #ifdef CONFIG_SMP
1003         /*
1004          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1005          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1006          * here.
1007          */
1008         next->on_cpu = 1;
1009 #endif
1010 }
1011
1012 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1013 {
1014 #ifdef CONFIG_SMP
1015         /*
1016          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1017          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1018          * finished.
1019          */
1020         smp_wmb();
1021         prev->on_cpu = 0;
1022 #endif
1023 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1024         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1025         rq->lock.owner = current;
1026 #endif
1027         /*
1028          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1029          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1030          * prev into current:
1031          */
1032         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1033
1034         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1035 }
1036
1037 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1038 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1039 {
1040 #ifdef CONFIG_SMP
1041         /*
1042          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1043          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1044          * here.
1045          */
1046         next->on_cpu = 1;
1047 #endif
1048 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1049         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1050 #else
1051         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1052 #endif
1053 }
1054
1055 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1056 {
1057 #ifdef CONFIG_SMP
1058         /*
1059          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1060          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1061          * finished.
1062          */
1063         smp_wmb();
1064         prev->on_cpu = 0;
1065 #endif
1066 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1067         local_irq_enable();
1068 #endif
1069 }
1070 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1071
1072 /*
1073  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1074  */
1075 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1076         __acquires(rq->lock)
1077 {
1078         struct rq *rq;
1079
1080         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1081
1082         for (;;) {
1083                 rq = task_rq(p);
1084                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1085                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1086                         return rq;
1087                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1088         }
1089 }
1090
1091 /*
1092  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1093  */
1094 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1095         __acquires(p->pi_lock)
1096         __acquires(rq->lock)
1097 {
1098         struct rq *rq;
1099
1100         for (;;) {
1101                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1102                 rq = task_rq(p);
1103                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1104                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1105                         return rq;
1106                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1107                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1108         }
1109 }
1110
1111 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1112         __releases(rq->lock)
1113 {
1114         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1115 }
1116
1117 static inline void
1118 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1119         __releases(rq->lock)
1120         __releases(p->pi_lock)
1121 {
1122         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1123         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1124 }
1125
1126 /*
1127  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1128  */
1129 static struct rq *this_rq_lock(void)
1130         __acquires(rq->lock)
1131 {
1132         struct rq *rq;
1133
1134         local_irq_disable();
1135         rq = this_rq();
1136         raw_spin_lock(&rq->lock);
1137
1138         return rq;
1139 }
1140
1141 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1142 /*
1143  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1144  *
1145  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1146  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1147  * reschedule event.
1148  *
1149  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1150  * rq->lock.
1151  */
1152
1153 /*
1154  * Use hrtick when:
1155  *  - enabled by features
1156  *  - hrtimer is actually high res
1157  */
1158 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1159 {
1160         if (!sched_feat(HRTICK))
1161                 return 0;
1162         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1163                 return 0;
1164         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1165 }
1166
1167 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1168 {
1169         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1170                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1171 }
1172
1173 /*
1174  * High-resolution timer tick.
1175  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1176  */
1177 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1178 {
1179         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1180
1181         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1182
1183         raw_spin_lock(&rq->lock);
1184         update_rq_clock(rq);
1185         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1186         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1187
1188         return HRTIMER_NORESTART;
1189 }
1190
1191 #ifdef CONFIG_SMP
1192 /*
1193  * called from hardirq (IPI) context
1194  */
1195 static void __hrtick_start(void *arg)
1196 {
1197         struct rq *rq = arg;
1198
1199         raw_spin_lock(&rq->lock);
1200         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1201         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1202         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Called to set the hrtick timer state.
1207  *
1208  * called with rq->lock held and irqs disabled
1209  */
1210 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1211 {
1212         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1213         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1214
1215         hrtimer_set_expires(timer, time);
1216
1217         if (rq == this_rq()) {
1218                 hrtimer_restart(timer);
1219         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1220                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1221                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1222         }
1223 }
1224
1225 static int
1226 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1227 {
1228         int cpu = (int)(long)hcpu;
1229
1230         switch (action) {
1231         case CPU_UP_CANCELED:
1232         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1233         case CPU_DOWN_PREPARE:
1234         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1235         case CPU_DEAD:
1236         case CPU_DEAD_FROZEN:
1237                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1238                 return NOTIFY_OK;
1239         }
1240
1241         return NOTIFY_DONE;
1242 }
1243
1244 static __init void init_hrtick(void)
1245 {
1246         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1247 }
1248 #else
1249 /*
1250  * Called to set the hrtick timer state.
1251  *
1252  * called with rq->lock held and irqs disabled
1253  */
1254 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1255 {
1256         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1257                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1258 }
1259
1260 static inline void init_hrtick(void)
1261 {
1262 }
1263 #endif /* CONFIG_SMP */
1264
1265 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1266 {
1267 #ifdef CONFIG_SMP
1268         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1269
1270         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1271         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1272         rq->hrtick_csd.info = rq;
1273 #endif
1274
1275         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1276         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1277 }
1278 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1279 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1280 {
1281 }
1282
1283 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1284 {
1285 }
1286
1287 static inline void init_hrtick(void)
1288 {
1289 }
1290 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1291
1292 /*
1293  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1294  *
1295  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1296  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1297  * the target CPU.
1298  */
1299 #ifdef CONFIG_SMP
1300
1301 #ifndef tsk_is_polling
1302 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1303 #endif
1304
1305 static void resched_task(struct task_struct *p)
1306 {
1307         int cpu;
1308
1309         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1310
1311         if (test_tsk_need_resched(p))
1312                 return;
1313
1314         set_tsk_need_resched(p);
1315
1316         cpu = task_cpu(p);
1317         if (cpu == smp_processor_id())
1318                 return;
1319
1320         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1321         smp_mb();
1322         if (!tsk_is_polling(p))
1323                 smp_send_reschedule(cpu);
1324 }
1325
1326 static void resched_cpu(int cpu)
1327 {
1328         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1329         unsigned long flags;
1330
1331         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1332                 return;
1333         resched_task(cpu_curr(cpu));
1334         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1335 }
1336
1337 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1338 /*
1339  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1340  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1341  *
1342  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1343  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1344  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1345  */
1346 int get_nohz_timer_target(void)
1347 {
1348         int cpu = smp_processor_id();
1349         int i;
1350         struct sched_domain *sd;
1351
1352         rcu_read_lock();
1353         for_each_domain(cpu, sd) {
1354                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1355                         if (!idle_cpu(i)) {
1356                                 cpu = i;
1357                                 goto unlock;
1358                         }
1359                 }
1360         }
1361 unlock:
1362         rcu_read_unlock();
1363         return cpu;
1364 }
1365 /*
1366  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1367  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1368  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1369  * idle system the next event might even be infinite time into the
1370  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1371  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1372  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1373  * wheel for the next timer event.
1374  */
1375 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1376 {
1377         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1378
1379         if (cpu == smp_processor_id())
1380                 return;
1381
1382         /*
1383          * This is safe, as this function is called with the timer
1384          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1385          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1386          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1387          * timer into account automatically.
1388          */
1389         if (rq->curr != rq->idle)
1390                 return;
1391
1392         /*
1393          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1394          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1395          * idle task through an additional NOOP schedule()
1396          */
1397         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1398
1399         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1400         smp_mb();
1401         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1402                 smp_send_reschedule(cpu);
1403 }
1404
1405 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1406 {
1407         return idle_cpu(smp_processor_id()) && this_rq()->nohz_balance_kick;
1408 }
1409
1410 #else /* CONFIG_NO_HZ */
1411
1412 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1413 {
1414         return false;
1415 }
1416
1417 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1418
1419 static u64 sched_avg_period(void)
1420 {
1421         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1422 }
1423
1424 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1425 {
1426         s64 period = sched_avg_period();
1427
1428         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1429                 /*
1430                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1431                  * optimising this loop into a divmod call.
1432                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1433                  */
1434                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1435                 rq->age_stamp += period;
1436                 rq->rt_avg /= 2;
1437         }
1438 }
1439
1440 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1441 {
1442         rq->rt_avg += rt_delta;
1443         sched_avg_update(rq);
1444 }
1445
1446 #else /* !CONFIG_SMP */
1447 static void resched_task(struct task_struct *p)
1448 {
1449         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1450         set_tsk_need_resched(p);
1451 }
1452
1453 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1454 {
1455 }
1456
1457 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1458 {
1459 }
1460 #endif /* CONFIG_SMP */
1461
1462 #if BITS_PER_LONG == 32
1463 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1464 #else
1465 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1466 #endif
1467
1468 #define WMULT_SHIFT     32
1469
1470 /*
1471  * Shift right and round:
1472  */
1473 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1474
1475 /*
1476  * delta *= weight / lw
1477  */
1478 static unsigned long
1479 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1480                 struct load_weight *lw)
1481 {
1482         u64 tmp;
1483
1484         /*
1485          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1486          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1487          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1488          */
1489         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1490                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1491         else
1492                 tmp = (u64)delta_exec;
1493
1494         if (!lw->inv_weight) {
1495                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1496
1497                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1498                         lw->inv_weight = 1;
1499                 else if (unlikely(!w))
1500                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1501                 else
1502                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1503         }
1504
1505         /*
1506          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1507          */
1508         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1509                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1510                         WMULT_SHIFT/2);
1511         else
1512                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1513
1514         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1515 }
1516
1517 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1518 {
1519         lw->weight += inc;
1520         lw->inv_weight = 0;
1521 }
1522
1523 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1524 {
1525         lw->weight -= dec;
1526         lw->inv_weight = 0;
1527 }
1528
1529 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1530 {
1531         lw->weight = w;
1532         lw->inv_weight = 0;
1533 }
1534
1535 /*
1536  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1537  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1538  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1539  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1540  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1541  * slice expiry etc.
1542  */
1543
1544 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1545 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1546
1547 /*
1548  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1549  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1550  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1551  * that remained on nice 0.
1552  *
1553  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1554  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1555  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1556  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1557  * the relative distance between them is ~25%.)
1558  */
1559 static const int prio_to_weight[40] = {
1560  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1561  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1562  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1563  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1564  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1565  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1566  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1567  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1568 };
1569
1570 /*
1571  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1572  *
1573  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1574  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1575  * into multiplications:
1576  */
1577 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1578  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1579  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1580  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1581  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1582  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1583  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1584  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1585  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1586 };
1587
1588 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1589 enum cpuacct_stat_index {
1590         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1591         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1592
1593         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1594 };
1595
1596 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1597 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1598 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1599                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1600 #else
1601 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1602 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1603                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1604 #endif
1605
1606 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1607 {
1608         update_load_add(&rq->load, load);
1609 }
1610
1611 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1612 {
1613         update_load_sub(&rq->load, load);
1614 }
1615
1616 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1617                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1618 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1619
1620 /*
1621  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1622  * node and @up when leaving it for the final time.
1623  *
1624  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1625  */
1626 static int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1627                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1628 {
1629         struct task_group *parent, *child;
1630         int ret;
1631
1632         parent = from;
1633
1634 down:
1635         ret = (*down)(parent, data);
1636         if (ret)
1637                 goto out;
1638         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1639                 parent = child;
1640                 goto down;
1641
1642 up:
1643                 continue;
1644         }
1645         ret = (*up)(parent, data);
1646         if (ret || parent == from)
1647                 goto out;
1648
1649         child = parent;
1650         parent = parent->parent;
1651         if (parent)
1652                 goto up;
1653 out:
1654         return ret;
1655 }
1656
1657 /*
1658  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1659  * leaving it for the final time.
1660  *
1661  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1662  */
1663
1664 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1665 {
1666         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
1667 }
1668
1669 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1670 {
1671         return 0;
1672 }
1673 #endif
1674
1675 #ifdef CONFIG_SMP
1676 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1677 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1678 {
1679         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1680 }
1681
1682 /*
1683  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1684  * according to the scheduling class and "nice" value.
1685  *
1686  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1687  * balance conservatively.
1688  */
1689 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1690 {
1691         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1692         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1693
1694         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1695                 return total;
1696
1697         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1698 }
1699
1700 /*
1701  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1702  * according to the scheduling class and "nice" value.
1703  */
1704 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1705 {
1706         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1707         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1708
1709         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1710                 return total;
1711
1712         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1713 }
1714
1715 static unsigned long power_of(int cpu)
1716 {
1717         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1718 }
1719
1720 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1721
1722 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1723 {
1724         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1725         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1726
1727         if (nr_running)
1728                 return rq->load.weight / nr_running;
1729
1730         return 0;
1731 }
1732
1733 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1734
1735 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1736
1737 /*
1738  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1739  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1740  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1741  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1742  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1743  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1744  */
1745 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1746         __releases(this_rq->lock)
1747         __acquires(busiest->lock)
1748         __acquires(this_rq->lock)
1749 {
1750         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1751         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1752
1753         return 1;
1754 }
1755
1756 #else
1757 /*
1758  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1759  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1760  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1761  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1762  * regardless of entry order into the function.
1763  */
1764 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1765         __releases(this_rq->lock)
1766         __acquires(busiest->lock)
1767         __acquires(this_rq->lock)
1768 {
1769         int ret = 0;
1770
1771         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1772                 if (busiest < this_rq) {
1773                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1774                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1775                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1776                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1777                         ret = 1;
1778                 } else
1779                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1780                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1781         }
1782         return ret;
1783 }
1784
1785 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1786
1787 /*
1788  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1789  */
1790 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1791 {
1792         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1793                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1794                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1795                 BUG_ON(1);
1796         }
1797
1798         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1799 }
1800
1801 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1802         __releases(busiest->lock)
1803 {
1804         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1805         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1806 }
1807
1808 /*
1809  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1810  *
1811  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1812  * you need to do so manually before calling.
1813  */
1814 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1815         __acquires(rq1->lock)
1816         __acquires(rq2->lock)
1817 {
1818         BUG_ON(!irqs_disabled());
1819         if (rq1 == rq2) {
1820                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1821                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1822         } else {
1823                 if (rq1 < rq2) {
1824                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1825                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1826                 } else {
1827                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1828                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1829                 }
1830         }
1831 }
1832
1833 /*
1834  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1835  *
1836  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1837  * you need to do so manually after calling.
1838  */
1839 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1840         __releases(rq1->lock)
1841         __releases(rq2->lock)
1842 {
1843         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1844         if (rq1 != rq2)
1845                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1846         else
1847                 __release(rq2->lock);
1848 }
1849
1850 #else /* CONFIG_SMP */
1851
1852 /*
1853  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1854  *
1855  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1856  * you need to do so manually before calling.
1857  */
1858 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1859         __acquires(rq1->lock)
1860         __acquires(rq2->lock)
1861 {
1862         BUG_ON(!irqs_disabled());
1863         BUG_ON(rq1 != rq2);
1864         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1865         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1866 }
1867
1868 /*
1869  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1870  *
1871  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1872  * you need to do so manually after calling.
1873  */
1874 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1875         __releases(rq1->lock)
1876         __releases(rq2->lock)
1877 {
1878         BUG_ON(rq1 != rq2);
1879         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1880         __release(rq2->lock);
1881 }
1882
1883 #endif
1884
1885 static void update_sysctl(void);
1886 static int get_update_sysctl_factor(void);
1887 static void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
1888
1889 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1890 {
1891         set_task_rq(p, cpu);
1892 #ifdef CONFIG_SMP
1893         /*
1894          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1895          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1896          * per-task data have been completed by this moment.
1897          */
1898         smp_wmb();
1899         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1900 #endif
1901 }
1902
1903 static const struct sched_class rt_sched_class;
1904
1905 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1906 #define for_each_class(class) \
1907    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1908
1909 #include "sched_stats.h"
1910
1911 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1912 {
1913         rq->nr_running++;
1914 }
1915
1916 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1917 {
1918         rq->nr_running--;
1919 }
1920
1921 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1922 {
1923         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1924         struct load_weight *load = &p->se.load;
1925
1926         /*
1927          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1928          */
1929         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1930                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1931                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1932                 return;
1933         }
1934
1935         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1936         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1937 }
1938
1939 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1940 {
1941         update_rq_clock(rq);
1942         sched_info_queued(p);
1943         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1944 }
1945
1946 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1947 {
1948         update_rq_clock(rq);
1949         sched_info_dequeued(p);
1950         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1951 }
1952
1953 /*
1954  * activate_task - move a task to the runqueue.
1955  */
1956 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1957 {
1958         if (task_contributes_to_load(p))
1959                 rq->nr_uninterruptible--;
1960
1961         enqueue_task(rq, p, flags);
1962 }
1963
1964 /*
1965  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1966  */
1967 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1968 {
1969         if (task_contributes_to_load(p))
1970                 rq->nr_uninterruptible++;
1971
1972         dequeue_task(rq, p, flags);
1973 }
1974
1975 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1976
1977 /*
1978  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1979  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1980  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1981  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1982  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1983  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1984  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1985  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1986  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1987  */
1988 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1989 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1990
1991 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1992 static int sched_clock_irqtime;
1993
1994 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1995 {
1996         sched_clock_irqtime = 1;
1997 }
1998
1999 void disable_sched_clock_irqtime(void)
2000 {
2001         sched_clock_irqtime = 0;
2002 }
2003
2004 #ifndef CONFIG_64BIT
2005 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
2006
2007 static inline void irq_time_write_begin(void)
2008 {
2009         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2010         smp_wmb();
2011 }
2012
2013 static inline void irq_time_write_end(void)
2014 {
2015         smp_wmb();
2016         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2017 }
2018
2019 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2020 {
2021         u64 irq_time;
2022         unsigned seq;
2023
2024         do {
2025                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
2026                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
2027                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2028         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
2029
2030         return irq_time;
2031 }
2032 #else /* CONFIG_64BIT */
2033 static inline void irq_time_write_begin(void)
2034 {
2035 }
2036
2037 static inline void irq_time_write_end(void)
2038 {
2039 }
2040
2041 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2042 {
2043         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2044 }
2045 #endif /* CONFIG_64BIT */
2046
2047 /*
2048  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
2049  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
2050  */
2051 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
2052 {
2053         unsigned long flags;
2054         s64 delta;
2055         int cpu;
2056
2057         if (!sched_clock_irqtime)
2058                 return;
2059
2060         local_irq_save(flags);
2061
2062         cpu = smp_processor_id();
2063         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
2064         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
2065
2066         irq_time_write_begin();
2067         /*
2068          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
2069          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
2070          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
2071          * that do not consume any time, but still wants to run.
2072          */
2073         if (hardirq_count())
2074                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
2075         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
2076                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
2077
2078         irq_time_write_end();
2079         local_irq_restore(flags);
2080 }
2081 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
2082
2083 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2084
2085 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2086 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
2087 {
2088         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
2089                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
2090
2091         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
2092 }
2093 #endif
2094
2095 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2096 {
2097 /*
2098  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
2099  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
2100  */
2101 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2102         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
2103 #endif
2104 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2105         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
2106
2107         /*
2108          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
2109          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
2110          * {soft,}irq region.
2111          *
2112          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
2113          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
2114          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
2115          * monotonic.
2116          *
2117          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
2118          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
2119          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
2120          * atomic ops.
2121          */
2122         if (irq_delta > delta)
2123                 irq_delta = delta;
2124
2125         rq->prev_irq_time += irq_delta;
2126         delta -= irq_delta;
2127 #endif
2128 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
2129         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
2130                 u64 st;
2131
2132                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
2133                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
2134
2135                 if (unlikely(steal > delta))
2136                         steal = delta;
2137
2138                 st = steal_ticks(steal);
2139                 steal = st * TICK_NSEC;
2140
2141                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
2142
2143                 delta -= steal;
2144         }
2145 #endif
2146
2147         rq->clock_task += delta;
2148
2149 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2150         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
2151                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
2152 #endif
2153 }
2154
2155 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2156 static int irqtime_account_hi_update(void)
2157 {
2158         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2159         unsigned long flags;
2160         u64 latest_ns;
2161         int ret = 0;
2162
2163         local_irq_save(flags);
2164         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
2165         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2166                 ret = 1;
2167         local_irq_restore(flags);
2168         return ret;
2169 }
2170
2171 static int irqtime_account_si_update(void)
2172 {
2173         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2174         unsigned long flags;
2175         u64 latest_ns;
2176         int ret = 0;
2177
2178         local_irq_save(flags);
2179         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2180         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2181                 ret = 1;
2182         local_irq_restore(flags);
2183         return ret;
2184 }
2185
2186 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2187
2188 #define sched_clock_irqtime     (0)
2189
2190 #endif
2191
2192 #include "sched_idletask.c"
2193 #include "sched_fair.c"
2194 #include "sched_rt.c"
2195 #include "sched_autogroup.c"
2196 #include "sched_stoptask.c"
2197 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2198 # include "sched_debug.c"
2199 #endif
2200
2201 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2202 {
2203         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2204         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2205
2206         if (stop) {
2207                 /*
2208                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2209                  * userspace knows about and won't get confused about.
2210                  *
2211                  * Also, it will make PI more or less work without too
2212                  * much confusion -- but then, stop work should not
2213                  * rely on PI working anyway.
2214                  */
2215                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2216
2217                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2218         }
2219
2220         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2221
2222         if (old_stop) {
2223                 /*
2224                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2225                  * it can die in pieces.
2226                  */
2227                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2228         }
2229 }
2230
2231 /*
2232  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2233  */
2234 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2235 {
2236         return p->static_prio;
2237 }
2238
2239 /*
2240  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2241  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2242  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2243  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2244  * estimator recalculates.
2245  */
2246 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2247 {
2248         int prio;
2249
2250         if (task_has_rt_policy(p))
2251                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2252         else
2253                 prio = __normal_prio(p);
2254         return prio;
2255 }
2256
2257 /*
2258  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2259  * taken into account by the scheduler. This value might
2260  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2261  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2262  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2263  */
2264 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2265 {
2266         p->normal_prio = normal_prio(p);
2267         /*
2268          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2269          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2270          * to the normal priority:
2271          */
2272         if (!rt_prio(p->prio))
2273                 return p->normal_prio;
2274         return p->prio;
2275 }
2276
2277 /**
2278  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2279  * @p: the task in question.
2280  */
2281 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2282 {
2283         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2284 }
2285
2286 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2287                                        const struct sched_class *prev_class,
2288                                        int oldprio)
2289 {
2290         if (prev_class != p->sched_class) {
2291                 if (prev_class->switched_from)
2292                         prev_class->switched_from(rq, p);
2293                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2294         } else if (oldprio != p->prio)
2295                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2296 }
2297
2298 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2299 {
2300         const struct sched_class *class;
2301
2302         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2303                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2304         } else {
2305                 for_each_class(class) {
2306                         if (class == rq->curr->sched_class)
2307                                 break;
2308                         if (class == p->sched_class) {
2309                                 resched_task(rq->curr);
2310                                 break;
2311                         }
2312                 }
2313         }
2314
2315         /*
2316          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2317          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2318          */
2319         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2320                 rq->skip_clock_update = 1;
2321 }
2322
2323 #ifdef CONFIG_SMP
2324 /*
2325  * Is this task likely cache-hot:
2326  */
2327 static int
2328 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2329 {
2330         s64 delta;
2331
2332         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2333                 return 0;
2334
2335         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2336                 return 0;
2337
2338         /*
2339          * Buddy candidates are cache hot:
2340          */
2341         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2342                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2343                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2344                 return 1;
2345
2346         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2347                 return 1;
2348         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2349                 return 0;
2350
2351         delta = now - p->se.exec_start;
2352
2353         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2354 }
2355
2356 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2357 {
2358 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2359         /*
2360          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2361          * ttwu() will sort out the placement.
2362          */
2363         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2364                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2365
2366 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2367         /*
2368          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2369          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2370          *
2371          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2372          * see task_group().
2373          *
2374          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2375          * task_rq_lock().
2376          */
2377         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2378                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2379 #endif
2380 #endif
2381
2382         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2383
2384         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2385                 p->se.nr_migrations++;
2386                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2387         }
2388
2389         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2390 }
2391
2392 struct migration_arg {
2393         struct task_struct *task;
2394         int dest_cpu;
2395 };
2396
2397 static int migration_cpu_stop(void *data);
2398
2399 /*
2400  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2401  *
2402  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2403  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2404  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2405  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2406  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2407  * @p has remained unscheduled the whole time.
2408  *
2409  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2410  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2411  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2412  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2413  * waiting to become inactive.
2414  */
2415 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2416 {
2417         unsigned long flags;
2418         int running, on_rq;
2419         unsigned long ncsw;
2420         struct rq *rq;
2421
2422         for (;;) {
2423                 /*
2424                  * We do the initial early heuristics without holding
2425                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2426                  * the runqueue lock when things look like they will
2427                  * work out!
2428                  */
2429                 rq = task_rq(p);
2430
2431                 /*
2432                  * If the task is actively running on another CPU
2433                  * still, just relax and busy-wait without holding
2434                  * any locks.
2435                  *
2436                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2437                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2438                  * But we don't care, since "task_running()" will
2439                  * return false if the runqueue has changed and p
2440                  * is actually now running somewhere else!
2441                  */
2442                 while (task_running(rq, p)) {
2443                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2444                                 return 0;
2445                         cpu_relax();
2446                 }
2447
2448                 /*
2449                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2450                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2451                  * just go back and repeat.
2452                  */
2453                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2454                 trace_sched_wait_task(p);
2455                 running = task_running(rq, p);
2456                 on_rq = p->on_rq;
2457                 ncsw = 0;
2458                 if (!match_state || p->state == match_state)
2459                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2460                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2461
2462                 /*
2463                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2464                  */
2465                 if (unlikely(!ncsw))
2466                         break;
2467
2468                 /*
2469                  * Was it really running after all now that we
2470                  * checked with the proper locks actually held?
2471                  *
2472                  * Oops. Go back and try again..
2473                  */
2474                 if (unlikely(running)) {
2475                         cpu_relax();
2476                         continue;
2477                 }
2478
2479                 /*
2480                  * It's not enough that it's not actively running,
2481                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2482                  * preempted!
2483                  *
2484                  * So if it was still runnable (but just not actively
2485                  * running right now), it's preempted, and we should
2486                  * yield - it could be a while.
2487                  */
2488                 if (unlikely(on_rq)) {
2489                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2490
2491                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2492                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2493                         continue;
2494                 }
2495
2496                 /*
2497                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2498                  * runnable, which means that it will never become
2499                  * running in the future either. We're all done!
2500                  */
2501                 break;
2502         }
2503
2504         return ncsw;
2505 }
2506
2507 /***
2508  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2509  * @p: the to-be-kicked thread
2510  *
2511  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2512  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2513  *
2514  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2515  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2516  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2517  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2518  * achieved as well.
2519  */
2520 void kick_process(struct task_struct *p)
2521 {
2522         int cpu;
2523
2524         preempt_disable();
2525         cpu = task_cpu(p);
2526         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2527                 smp_send_reschedule(cpu);
2528         preempt_enable();
2529 }
2530 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2531 #endif /* CONFIG_SMP */
2532
2533 #ifdef CONFIG_SMP
2534 /*
2535  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2536  */
2537 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2538 {
2539         int dest_cpu;
2540         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2541
2542         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2543         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2544                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
2545                         return dest_cpu;
2546
2547         /* Any allowed, online CPU? */
2548         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
2549         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2550                 return dest_cpu;
2551
2552         /* No more Mr. Nice Guy. */
2553         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2554         /*
2555          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2556          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2557          * leave kernel.
2558          */
2559         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2560                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2561                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2562         }
2563
2564         return dest_cpu;
2565 }
2566
2567 /*
2568  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2569  */
2570 static inline
2571 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2572 {
2573         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2574
2575         /*
2576          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2577          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2578          * cpu.
2579          *
2580          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2581          *
2582          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2583          *   not worry about this generic constraint ]
2584          */
2585         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
2586                      !cpu_online(cpu)))
2587                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2588
2589         return cpu;
2590 }
2591
2592 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2593 {
2594         s64 diff = sample - *avg;
2595         *avg += diff >> 3;
2596 }
2597 #endif
2598
2599 static void
2600 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2601 {
2602 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2603         struct rq *rq = this_rq();
2604
2605 #ifdef CONFIG_SMP
2606         int this_cpu = smp_processor_id();
2607
2608         if (cpu == this_cpu) {
2609                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2610                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2611         } else {
2612                 struct sched_domain *sd;
2613
2614                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2615                 rcu_read_lock();
2616                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2617                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2618                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2619                                 break;
2620                         }
2621                 }
2622                 rcu_read_unlock();
2623         }
2624
2625         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2626                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2627
2628 #endif /* CONFIG_SMP */
2629
2630         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2631         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2632
2633         if (wake_flags & WF_SYNC)
2634                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2635
2636 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2637 }
2638
2639 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2640 {
2641         activate_task(rq, p, en_flags);
2642         p->on_rq = 1;
2643
2644         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2645         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2646                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2647 }
2648
2649 /*
2650  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2651  */
2652 static void
2653 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2654 {
2655         trace_sched_wakeup(p, true);
2656         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2657
2658         p->state = TASK_RUNNING;
2659 #ifdef CONFIG_SMP
2660         if (p->sched_class->task_woken)
2661                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2662
2663         if (rq->idle_stamp) {
2664                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2665                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2666
2667                 if (delta > max)
2668                         rq->avg_idle = max;
2669                 else
2670                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2671                 rq->idle_stamp = 0;
2672         }
2673 #endif
2674 }
2675
2676 static void
2677 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2678 {
2679 #ifdef CONFIG_SMP
2680         if (p->sched_contributes_to_load)
2681                 rq->nr_uninterruptible--;
2682 #endif
2683
2684         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2685         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2686 }
2687
2688 /*
2689  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2690  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2691  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2692  * the task is still ->on_rq.
2693  */
2694 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2695 {
2696         struct rq *rq;
2697         int ret = 0;
2698
2699         rq = __task_rq_lock(p);
2700         if (p->on_rq) {
2701                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2702                 ret = 1;
2703         }
2704         __task_rq_unlock(rq);
2705
2706         return ret;
2707 }
2708
2709 #ifdef CONFIG_SMP
2710 static void sched_ttwu_pending(void)
2711 {
2712         struct rq *rq = this_rq();
2713         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
2714         struct task_struct *p;
2715
2716         raw_spin_lock(&rq->lock);
2717
2718         while (llist) {
2719                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
2720                 llist = llist_next(llist);
2721                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2722         }
2723
2724         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2725 }
2726
2727 void scheduler_ipi(void)
2728 {
2729         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
2730                 return;
2731
2732         /*
2733          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2734          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2735          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2736          * we do call them.
2737          *
2738          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2739          * properly.
2740          *
2741          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2742          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2743          * somewhat pessimize the simple resched case.
2744          */
2745         irq_enter();
2746         sched_ttwu_pending();
2747
2748         /*
2749          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
2750          */
2751         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
2752                 this_rq()->idle_balance = 1;
2753                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
2754         }
2755         irq_exit();
2756 }
2757
2758 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2759 {
2760         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
2761                 smp_send_reschedule(cpu);
2762 }
2763
2764 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2765 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2766 {
2767         struct rq *rq;
2768         int ret = 0;
2769
2770         rq = __task_rq_lock(p);
2771         if (p->on_cpu) {
2772                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2773                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2774                 ret = 1;
2775         }
2776         __task_rq_unlock(rq);
2777
2778         return ret;
2779
2780 }
2781 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2782 #endif /* CONFIG_SMP */
2783
2784 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2785 {
2786         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2787
2788 #if defined(CONFIG_SMP)
2789         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2790                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2791                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2792                 return;
2793         }
2794 #endif
2795
2796         raw_spin_lock(&rq->lock);
2797         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2798         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2799 }
2800
2801 /**
2802  * try_to_wake_up - wake up a thread
2803  * @p: the thread to be awakened
2804  * @state: the mask of task states that can be woken
2805  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2806  *
2807  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2808  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2809  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2810  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2811  * runnable without the overhead of this.
2812  *
2813  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2814  * or @state didn't match @p's state.
2815  */
2816 static int
2817 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2818 {
2819         unsigned long flags;
2820         int cpu, success = 0;
2821
2822         smp_wmb();
2823         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2824         if (!(p->state & state))
2825                 goto out;
2826
2827         success = 1; /* we're going to change ->state */
2828         cpu = task_cpu(p);
2829
2830         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2831                 goto stat;
2832
2833 #ifdef CONFIG_SMP
2834         /*
2835          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2836          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2837          */
2838         while (p->on_cpu) {
2839 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2840                 /*
2841                  * In case the architecture enables interrupts in
2842                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2843                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2844                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2845                  * remote wakeup.
2846                  */
2847                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2848                         goto stat;
2849 #else
2850                 cpu_relax();
2851 #endif
2852         }
2853         /*
2854          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2855          */
2856         smp_rmb();
2857
2858         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2859         p->state = TASK_WAKING;
2860
2861         if (p->sched_class->task_waking)
2862                 p->sched_class->task_waking(p);
2863
2864         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2865         if (task_cpu(p) != cpu) {
2866                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2867                 set_task_cpu(p, cpu);
2868         }
2869 #endif /* CONFIG_SMP */
2870
2871         ttwu_queue(p, cpu);
2872 stat:
2873         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2874 out:
2875         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2876
2877         return success;
2878 }
2879
2880 /**
2881  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2882  * @p: the thread to be awakened
2883  *
2884  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2885  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2886  * the current task.
2887  */
2888 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2889 {
2890         struct rq *rq = task_rq(p);
2891
2892         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2893             WARN_ON_ONCE(p == current))
2894                 return;
2895
2896         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2897
2898         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2899                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2900                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2901                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2902         }
2903
2904         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2905                 goto out;
2906
2907         if (!p->on_rq)
2908                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2909
2910         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2911         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2912 out:
2913         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2914 }
2915
2916 /**
2917  * wake_up_process - Wake up a specific process
2918  * @p: The process to be woken up.
2919  *
2920  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2921  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2922  * running.
2923  *
2924  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2925  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2926  */
2927 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2928 {
2929         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
2930         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2931 }
2932 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2933
2934 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2935 {
2936         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2937 }
2938
2939 /*
2940  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2941  * p is forked by current.
2942  *
2943  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2944  */
2945 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2946 {
2947         p->on_rq                        = 0;
2948
2949         p->se.on_rq                     = 0;
2950         p->se.exec_start                = 0;
2951         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2952         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2953         p->se.nr_migrations             = 0;
2954         p->se.vruntime                  = 0;
2955         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2956
2957 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2958         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2959 #endif
2960
2961         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2962
2963 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2964         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2965 #endif
2966 }
2967
2968 /*
2969  * fork()/clone()-time setup:
2970  */
2971 void sched_fork(struct task_struct *p)
2972 {
2973         unsigned long flags;
2974         int cpu = get_cpu();
2975
2976         __sched_fork(p);
2977         /*
2978          * We mark the process as running here. This guarantees that
2979          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2980          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2981          */
2982         p->state = TASK_RUNNING;
2983
2984         /*
2985          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2986          */
2987         p->prio = current->normal_prio;
2988
2989         /*
2990          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2991          */
2992         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2993                 if (task_has_rt_policy(p)) {
2994                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2995                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2996                         p->rt_priority = 0;
2997                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2998                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2999
3000                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
3001                 set_load_weight(p);
3002
3003                 /*
3004                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
3005                  * fulfilled its duty:
3006                  */
3007                 p->sched_reset_on_fork = 0;
3008         }
3009
3010         if (!rt_prio(p->prio))
3011                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3012
3013         if (p->sched_class->task_fork)
3014                 p->sched_class->task_fork(p);
3015
3016         /*
3017          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
3018          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
3019          * is ran before sched_fork().
3020          *
3021          * Silence PROVE_RCU.
3022          */
3023         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3024         set_task_cpu(p, cpu);
3025         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3026
3027 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
3028         if (likely(sched_info_on()))
3029                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3030 #endif
3031 #if defined(CONFIG_SMP)
3032         p->on_cpu = 0;
3033 #endif
3034 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3035         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
3036         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
3037 #endif
3038 #ifdef CONFIG_SMP
3039         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3040 #endif
3041
3042         put_cpu();
3043 }
3044
3045 /*
3046  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3047  *
3048  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3049  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3050  * on the runqueue and wakes it.
3051  */
3052 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3053 {
3054         unsigned long flags;
3055         struct rq *rq;
3056
3057         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3058 #ifdef CONFIG_SMP
3059         /*
3060          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3061          *  - cpus_allowed can change in the fork path
3062          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
3063          */
3064         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
3065 #endif
3066
3067         rq = __task_rq_lock(p);
3068         activate_task(rq, p, 0);
3069         p->on_rq = 1;
3070         trace_sched_wakeup_new(p, true);
3071         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3072 #ifdef CONFIG_SMP
3073         if (p->sched_class->task_woken)
3074                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3075 #endif
3076         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3077 }
3078
3079 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3080
3081 /**
3082  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3083  * @notifier: notifier struct to register
3084  */
3085 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3086 {
3087         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3088 }
3089 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3090
3091 /**
3092  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3093  * @notifier: notifier struct to unregister
3094  *
3095  * This is safe to call from within a preemption notifier.
3096  */
3097 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3098 {
3099         hlist_del(&notifier->link);
3100 }
3101 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3102
3103 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3104 {
3105         struct preempt_notifier *notifier;
3106         struct hlist_node *node;
3107
3108         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3109                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3110 }
3111
3112 static void
3113 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3114                                  struct task_struct *next)
3115 {
3116         struct preempt_notifier *notifier;
3117         struct hlist_node *node;
3118
3119         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3120                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3121 }
3122
3123 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3124
3125 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3126 {
3127 }
3128
3129 static void
3130 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3131                                  struct task_struct *next)
3132 {
3133 }
3134
3135 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3136
3137 /**
3138  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3139  * @rq: the runqueue preparing to switch
3140  * @prev: the current task that is being switched out
3141  * @next: the task we are going to switch to.
3142  *
3143  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3144  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3145  * switch.
3146  *
3147  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3148  * hooks.
3149  */
3150 static inline void
3151 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3152                     struct task_struct *next)
3153 {
3154         sched_info_switch(prev, next);
3155         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3156         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3157         prepare_lock_switch(rq, next);
3158         prepare_arch_switch(next);
3159         trace_sched_switch(prev, next);
3160 }
3161
3162 /**
3163  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3164  * @rq: runqueue associated with task-switch
3165  * @prev: the thread we just switched away from.
3166  *
3167  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3168  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3169  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3170  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3171  *
3172  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3173  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3174  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3175  * details.)
3176  */
3177 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3178         __releases(rq->lock)
3179 {
3180         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3181         long prev_state;
3182
3183         rq->prev_mm = NULL;
3184
3185         /*
3186          * A task struct has one reference for the use as "current".
3187          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3188          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3189          * the scheduled task must drop that reference.
3190          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3191          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3192          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3193          * be dropped twice.
3194          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3195          */
3196         prev_state = prev->state;
3197         finish_arch_switch(prev);
3198 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3199         local_irq_disable();
3200 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3201         perf_event_task_sched_in(prev, current);
3202 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3203         local_irq_enable();
3204 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3205         finish_lock_switch(rq, prev);
3206
3207         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3208         if (mm)
3209                 mmdrop(mm);
3210         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3211                 /*
3212                  * Remove function-return probe instances associated with this
3213                  * task and put them back on the free list.
3214                  */
3215                 kprobe_flush_task(prev);
3216                 put_task_struct(prev);
3217         }
3218 }
3219
3220 #ifdef CONFIG_SMP
3221
3222 /* assumes rq->lock is held */
3223 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3224 {
3225         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3226                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3227 }
3228
3229 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3230 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3231 {
3232         if (rq->post_schedule) {
3233                 unsigned long flags;
3234
3235                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3236                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3237                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3238                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3239
3240                 rq->post_schedule = 0;
3241         }
3242 }
3243
3244 #else
3245
3246 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3247 {
3248 }
3249
3250 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3251 {
3252 }
3253
3254 #endif
3255
3256 /**
3257  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3258  * @prev: the thread we just switched away from.
3259  */
3260 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3261         __releases(rq->lock)
3262 {
3263         struct rq *rq = this_rq();
3264
3265         finish_task_switch(rq, prev);
3266
3267         /*
3268          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3269          * task_switch?
3270          */
3271         post_schedule(rq);
3272
3273 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3274         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3275         preempt_enable();
3276 #endif
3277         if (current->set_child_tid)
3278                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3279 }
3280
3281 /*
3282  * context_switch - switch to the new MM and the new
3283  * thread's register state.
3284  */
3285 static inline void
3286 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3287                struct task_struct *next)
3288 {
3289         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3290
3291         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3292
3293         mm = next->mm;
3294         oldmm = prev->active_mm;
3295         /*
3296          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3297          * combine the page table reload and the switch backend into
3298          * one hypercall.
3299          */
3300         arch_start_context_switch(prev);
3301
3302         if (!mm) {
3303                 next->active_mm = oldmm;
3304                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3305                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3306         } else
3307                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3308
3309         if (!prev->mm) {
3310                 prev->active_mm = NULL;
3311                 rq->prev_mm = oldmm;
3312         }
3313         /*
3314          * Since the runqueue lock will be released by the next
3315          * task (which is an invalid locking op but in the case
3316          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3317          * do an early lockdep release here:
3318          */
3319 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3320         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3321 #endif
3322
3323         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3324         switch_to(prev, next, prev);
3325
3326         barrier();
3327         /*
3328          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3329          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3330          * frame will be invalid.
3331          */
3332         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3333 }
3334
3335 /*
3336  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3337  *
3338  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3339  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3340  * number of context switches performed since bootup.
3341  */
3342 unsigned long nr_running(void)
3343 {
3344         unsigned long i, sum = 0;
3345
3346         for_each_online_cpu(i)
3347                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3348
3349         return sum;
3350 }
3351
3352 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3353 {
3354         unsigned long i, sum = 0;
3355
3356         for_each_possible_cpu(i)
3357                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3358
3359         /*
3360          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3361          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3362          */
3363         if (unlikely((long)sum < 0))
3364                 sum = 0;
3365
3366         return sum;
3367 }
3368
3369 unsigned long long nr_context_switches(void)
3370 {
3371         int i;
3372         unsigned long long sum = 0;
3373
3374         for_each_possible_cpu(i)
3375                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3376
3377         return sum;
3378 }
3379
3380 unsigned long nr_iowait(void)
3381 {
3382         unsigned long i, sum = 0;
3383
3384         for_each_possible_cpu(i)
3385                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3386
3387         return sum;
3388 }
3389
3390 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3391 {
3392         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3393         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3394 }
3395
3396 unsigned long this_cpu_load(void)
3397 {
3398         struct rq *this = this_rq();
3399         return this->cpu_load[0];
3400 }
3401
3402
3403 /*
3404  * Global load-average calculations
3405  *
3406  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
3407  * in order to minimize overhead.
3408  *
3409  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
3410  * nr_uninterruptible.
3411  *
3412  * Once every LOAD_FREQ:
3413  *
3414  *   nr_active = 0;
3415  *   for_each_possible_cpu(cpu)
3416  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
3417  *
3418  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
3419  *
3420  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
3421  *
3422  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
3423  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
3424  *    to calculating nr_active.
3425  *
3426  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
3427  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
3428  *
3429  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
3430  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
3431  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
3432  *
3433  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
3434  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
3435  *    cpu to have completed this task.
3436  *
3437  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
3438  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
3439  *
3440  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
3441  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
3442  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
3443  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
3444  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
3445  *    all cpus yields the correct result.
3446  *
3447  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
3448  */
3449
3450 /* Variables and functions for calc_load */
3451 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3452 static unsigned long calc_load_update;
3453 unsigned long avenrun[3];
3454 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
3455
3456 /**
3457  * get_avenrun - get the load average array
3458  * @loads:      pointer to dest load array
3459  * @offset:     offset to add
3460  * @shift:      shift count to shift the result left
3461  *
3462  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3463  */
3464 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3465 {
3466         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3467         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3468         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3469 }
3470
3471 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3472 {
3473         long nr_active, delta = 0;
3474
3475         nr_active = this_rq->nr_running;
3476         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3477
3478         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3479                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3480                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3481         }
3482
3483         return delta;
3484 }
3485
3486 /*
3487  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3488  */
3489 static unsigned long
3490 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3491 {
3492         load *= exp;
3493         load += active * (FIXED_1 - exp);
3494         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3495         return load >> FSHIFT;
3496 }
3497
3498 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3499 /*
3500  * Handle NO_HZ for the global load-average.
3501  *
3502  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
3503  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
3504  * NO_HZ.
3505  *
3506  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
3507  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
3508  * when we read the global state.
3509  *
3510  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
3511  *
3512  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
3513  *    contribution, causing under-accounting.
3514  *
3515  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
3516  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
3517  *
3518  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
3519  *
3520  *        0s            5s            10s           15s
3521  *          +10           +10           +10           +10
3522  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
3523  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
3524  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
3525  *
3526  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
3527  *    accumlating the new one.
3528  *
3529  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
3530  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
3531  *    busy state.
3532  *
3533  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
3534  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
3535  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
3536  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
3537  *    LOAD_FREQ intervals.
3538  *
3539  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3540  */
3541 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
3542 static int calc_load_idx;
3543
3544 static inline int calc_load_write_idx(void)
3545 {
3546         int idx = calc_load_idx;
3547
3548         /*
3549          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
3550          * need to observe the new update time.
3551          */
3552         smp_rmb();
3553
3554         /*
3555          * If the folding window started, make sure we start writing in the
3556          * next idle-delta.
3557          */
3558         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
3559                 idx++;
3560
3561         return idx & 1;
3562 }
3563
3564 static inline int calc_load_read_idx(void)
3565 {
3566         return calc_load_idx & 1;
3567 }
3568
3569 void calc_load_enter_idle(void)
3570 {
3571         struct rq *this_rq = this_rq();
3572         long delta;
3573
3574         /*
3575          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
3576          * into the pending idle delta.
3577          */
3578         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3579         if (delta) {
3580                 int idx = calc_load_write_idx();
3581                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
3582         }
3583 }
3584
3585 void calc_load_exit_idle(void)
3586 {
3587         struct rq *this_rq = this_rq();
3588
3589         /*
3590          * If we're still before the sample window, we're done.
3591          */
3592         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3593                 return;
3594
3595         /*
3596          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
3597          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
3598          * sync up for the next window.
3599          */
3600         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
3601         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
3602                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3603 }
3604
3605 static long calc_load_fold_idle(void)
3606 {
3607         int idx = calc_load_read_idx();
3608         long delta = 0;
3609
3610         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
3611                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
3612
3613         return delta;
3614 }
3615
3616 /**
3617  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3618  *
3619  * @x:         base of the power
3620  * @frac_bits: fractional bits of @x
3621  * @n:         power to raise @x to.
3622  *
3623  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3624  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3625  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3626  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3627  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3628  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3629  * vector.
3630  */
3631 static unsigned long
3632 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3633 {
3634         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3635
3636         if (n) for (;;) {
3637                 if (n & 1) {
3638                         result *= x;
3639                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3640                         result >>= frac_bits;
3641                 }
3642                 n >>= 1;
3643                 if (!n)
3644                         break;
3645                 x *= x;
3646                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3647                 x >>= frac_bits;
3648         }
3649
3650         return result;
3651 }
3652
3653 /*
3654  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3655  *
3656  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3657  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3658  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3659  *
3660  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3661  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3662  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3663  *
3664  *  ...
3665  *
3666  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3667  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3668  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3669  *
3670  * [1] application of the geometric series:
3671  *
3672  *              n         1 - x^(n+1)
3673  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3674  *             i=0          1 - x
3675  */
3676 static unsigned long
3677 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3678             unsigned long active, unsigned int n)
3679 {
3680
3681         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3682 }
3683
3684 /*
3685  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3686  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3687  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3688  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3689  *
3690  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3691  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3692  */
3693 static void calc_global_nohz(void)
3694 {
3695         long delta, active, n;
3696
3697         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
3698                 /*
3699                  * Catch-up, fold however many we are behind still
3700                  */
3701                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
3702                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
3703
3704                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3705                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3706
3707                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3708                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3709                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3710
3711                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3712         }
3713
3714         /*
3715          * Flip the idle index...
3716          *
3717          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
3718          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
3719          * index, this avoids a double flip messing things up.
3720          */
3721         smp_wmb();
3722         calc_load_idx++;
3723 }
3724 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
3725
3726 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
3727 static inline void calc_global_nohz(void) { }
3728
3729 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
3730
3731 /*
3732  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3733  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3734  */
3735 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3736 {
3737         long active, delta;
3738
3739         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3740                 return;
3741
3742         /*
3743          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
3744          */
3745         delta = calc_load_fold_idle();
3746         if (delta)
3747                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3748
3749         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3750         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3751
3752         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3753         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3754         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3755
3756         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3757
3758         /*
3759          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
3760          */
3761         calc_global_nohz();
3762 }
3763
3764 /*
3765  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3766  * active count.
3767  */
3768 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3769 {
3770         long delta;
3771
3772         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3773                 return;
3774
3775         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3776         if (delta)
3777                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3778
3779         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3780 }
3781
3782 /*
3783  * End of global load-average stuff
3784  */
3785
3786 /*
3787  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3788  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3789  *
3790  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3791  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3792  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3793  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3794  *
3795  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3796  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3797  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3798  *
3799  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3800  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3801  * particular idx is approximated to be zero.
3802  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3803  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3804  * based on 128 point scale.
3805  * Example:
3806  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3807  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3808  *
3809  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3810  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3811  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3812  */
3813 #define DEGRADE_SHIFT           7
3814 static const unsigned char
3815                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3816 static const unsigned char
3817                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3818                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3819                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3820                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3821                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3822                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3823
3824 /*
3825  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3826  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3827  * adding any new load.
3828  */
3829 static unsigned long
3830 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3831 {
3832         int j = 0;
3833
3834         if (!missed_updates)
3835                 return load;
3836
3837         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3838                 return 0;
3839
3840         if (idx == 1)
3841                 return load >> missed_updates;
3842
3843         while (missed_updates) {
3844                 if (missed_updates % 2)
3845                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3846
3847                 missed_updates >>= 1;
3848                 j++;
3849         }
3850         return load;
3851 }
3852
3853 /*
3854  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3855  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3856  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3857  */
3858 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
3859                               unsigned long pending_updates)
3860 {
3861         int i, scale;
3862
3863         this_rq->nr_load_updates++;
3864
3865         /* Update our load: */
3866         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3867         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3868                 unsigned long old_load, new_load;
3869
3870                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3871
3872                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3873                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3874                 new_load = this_load;
3875                 /*
3876                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3877                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3878                  * example.
3879                  */
3880                 if (new_load > old_load)
3881                         new_load += scale - 1;
3882
3883                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3884         }
3885
3886         sched_avg_update(this_rq);
3887 }
3888
3889 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3890 /*
3891  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
3892  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
3893  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
3894  *
3895  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
3896  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
3897  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
3898  * (tick_nohz_idle_exit).
3899  *
3900  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
3901  */
3902
3903 /*
3904  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
3905  * idle balance.
3906  */
3907 static void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
3908 {
3909         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
3910         unsigned long load = this_rq->load.weight;
3911         unsigned long pending_updates;
3912
3913         /*
3914          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
3915          */
3916         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3917                 return;
3918
3919         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3920         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3921
3922         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
3923 }
3924
3925 /*
3926  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
3927  */
3928 void update_cpu_load_nohz(void)
3929 {
3930         struct rq *this_rq = this_rq();
3931         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
3932         unsigned long pending_updates;
3933
3934         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3935                 return;
3936
3937         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3938         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3939         if (pending_updates) {
3940                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3941                 /*
3942                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
3943                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
3944                  */
3945                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
3946         }
3947         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3948 }
3949 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
3950
3951 /*
3952  * Called from scheduler_tick()
3953  */
3954 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3955 {
3956         /*
3957          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
3958          */
3959         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
3960         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
3961
3962         calc_load_account_active(this_rq);
3963 }
3964
3965 #ifdef CONFIG_SMP
3966
3967 /*
3968  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3969  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3970  */
3971 void sched_exec(void)
3972 {
3973         struct task_struct *p = current;
3974         unsigned long flags;
3975         int dest_cpu;
3976
3977         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3978         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3979         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3980                 goto unlock;
3981
3982         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3983                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3984
3985                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3986                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3987                 return;
3988         }
3989 unlock:
3990         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3991 }
3992
3993 #endif
3994
3995 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3996
3997 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3998
3999 /*
4000  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4001  * @p in case that task is currently running.
4002  *
4003  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4004  */
4005 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4006 {
4007         u64 ns = 0;
4008
4009         if (task_current(rq, p)) {
4010                 update_rq_clock(rq);
4011                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
4012                 if ((s64)ns < 0)
4013                         ns = 0;
4014         }
4015
4016         return ns;
4017 }
4018
4019 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4020 {
4021         unsigned long flags;
4022         struct rq *rq;
4023         u64 ns = 0;
4024
4025         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4026         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4027         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4028
4029         return ns;
4030 }
4031
4032 /*
4033  * Return accounted runtime for the task.
4034  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4035  * pending runtime that have not been accounted yet.
4036  */
4037 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4038 {
4039         unsigned long flags;
4040         struct rq *rq;
4041         u64 ns = 0;
4042
4043         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4044         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4045         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4046
4047         return ns;
4048 }
4049
4050 /*
4051  * Account user cpu time to a process.
4052  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4053  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4054  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4055  */
4056 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4057                        cputime_t cputime_scaled)
4058 {
4059         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4060         cputime64_t tmp;
4061
4062         /* Add user time to process. */
4063         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4064         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4065         account_group_user_time(p, cputime);
4066
4067         /* Add user time to cpustat. */
4068         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4069         if (TASK_NICE(p) > 0)
4070                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4071         else
4072                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4073
4074         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4075         /* Account for user time used */
4076         acct_update_integrals(p);
4077 }
4078
4079 /*
4080  * Account guest cpu time to a process.
4081  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4082  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4083  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4084  */
4085 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4086                                cputime_t cputime_scaled)
4087 {
4088         cputime64_t tmp;
4089         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4090
4091         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4092
4093         /* Add guest time to process. */
4094         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4095         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4096         account_group_user_time(p, cputime);
4097         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4098
4099         /* Add guest time to cpustat. */
4100         if (TASK_NICE(p) > 0) {
4101                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4102                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
4103         } else {
4104                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4105                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4106         }
4107 }
4108
4109 /*
4110  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
4111  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4112  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4113  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4114  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
4115  */
4116 static inline
4117 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4118                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
4119 {
4120         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4121
4122         /* Add system time to process. */
4123         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4124         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4125         account_group_system_time(p, cputime);
4126
4127         /* Add system time to cpustat. */
4128         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
4129         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4130
4131         /* Account for system time used */
4132         acct_update_integrals(p);
4133 }
4134
4135 /*
4136  * Account system cpu time to a process.
4137  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4138  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4139  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4140  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4141  */
4142 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4143                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4144 {
4145         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4146         cputime64_t *target_cputime64;
4147
4148         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4149                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4150                 return;
4151         }
4152
4153         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4154                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
4155         else if (in_serving_softirq())
4156                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
4157         else
4158                 target_cputime64 = &cpustat->system;
4159
4160         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
4161 }
4162
4163 /*
4164  * Account for involuntary wait time.
4165  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
4166  */
4167 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4168 {
4169         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4170         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4171
4172         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4173 }
4174
4175 /*
4176  * Account for idle time.
4177  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4178  */
4179 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4180 {
4181         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4182         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4183         struct rq *rq = this_rq();
4184
4185         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4186                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4187         else
4188                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4189 }
4190
4191 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
4192 {
4193 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
4194         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
4195                 u64 steal, st = 0;
4196
4197                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
4198                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
4199
4200                 st = steal_ticks(steal);
4201                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
4202
4203                 account_steal_time(st);
4204                 return st;
4205         }
4206 #endif
4207         return false;
4208 }
4209
4210 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4211
4212 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
4213 /*
4214  * Account a tick to a process and cpustat
4215  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4216  * @user_tick: is the tick from userspace
4217  * @rq: the pointer to rq
4218  *
4219  * Tick demultiplexing follows the order
4220  * - pending hardirq update
4221  * - pending softirq update
4222  * - user_time
4223  * - idle_time
4224  * - system time
4225  *   - check for guest_time
4226  *   - else account as system_time
4227  *
4228  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
4229  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
4230  * opportunity to update it solely in system time.
4231  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
4232  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
4233  */
4234 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4235                                                 struct rq *rq)
4236 {
4237         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4238         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
4239         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4240
4241         if (steal_account_process_tick())
4242                 return;
4243
4244         if (irqtime_account_hi_update()) {
4245                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4246         } else if (irqtime_account_si_update()) {
4247                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4248         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
4249                 /*
4250                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
4251                  * So, we have to handle it separately here.
4252                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
4253                  */
4254                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4255                                         &cpustat->softirq);
4256         } else if (user_tick) {
4257                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4258         } else if (p == rq->idle) {
4259                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4260         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
4261                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4262         } else {
4263                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4264                                         &cpustat->system);
4265         }
4266 }
4267
4268 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
4269 {
4270         int i;
4271         struct rq *rq = this_rq();
4272
4273         for (i = 0; i < ticks; i++)
4274                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
4275 }
4276 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4277 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
4278 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4279                                                 struct rq *rq) {}
4280 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4281
4282 /*
4283  * Account a single tick of cpu time.
4284  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4285  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4286  */
4287 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4288 {
4289         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4290         struct rq *rq = this_rq();
4291
4292         if (sched_clock_irqtime) {
4293                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
4294                 return;
4295         }
4296
4297         if (steal_account_process_tick())
4298                 return;
4299
4300         if (user_tick)
4301                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4302         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4303                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
4304                                     one_jiffy_scaled);
4305         else
4306                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4307 }
4308
4309 /*
4310  * Account multiple ticks of steal time.
4311  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4312  * @ticks: number of stolen ticks
4313  */
4314 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4315 {
4316         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4317 }
4318
4319 /*
4320  * Account multiple ticks of idle time.
4321  * @ticks: number of stolen ticks
4322  */
4323 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4324 {
4325
4326         if (sched_clock_irqtime) {
4327                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
4328                 return;
4329         }
4330
4331         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4332 }
4333
4334 #endif
4335
4336 /*
4337  * Use precise platform statistics if available:
4338  */
4339 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4340 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4341 {
4342         *ut = p->utime;
4343         *st = p->stime;
4344 }
4345
4346 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4347 {
4348         struct task_cputime cputime;
4349
4350         thread_group_cputime(p, &cputime);
4351
4352         *ut = cputime.utime;
4353         *st = cputime.stime;
4354 }
4355 #else
4356
4357 #ifndef nsecs_to_cputime
4358 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
4359 #endif
4360
4361 static cputime_t scale_utime(cputime_t utime, cputime_t rtime, cputime_t total)
4362 {
4363         u64 temp = (__force u64) rtime;
4364
4365         temp *= (__force u64) utime;
4366
4367         if (sizeof(cputime_t) == 4)
4368                 temp = div_u64(temp, (__force u32) total);
4369         else
4370                 temp = div64_u64(temp, (__force u64) total);
4371
4372         return (__force cputime_t) temp;
4373 }
4374
4375 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4376 {
4377         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4378
4379         /*
4380          * Use CFS's precise accounting:
4381          */
4382         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4383
4384         if (total)
4385                 utime = scale_utime(utime, rtime, total);
4386         else
4387                 utime = rtime;
4388
4389         /*
4390          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4391          */
4392         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4393         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4394
4395         *ut = p->prev_utime;
4396         *st = p->prev_stime;
4397 }
4398
4399 /*
4400  * Must be called with siglock held.
4401  */
4402 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4403 {
4404         struct signal_struct *sig = p->signal;
4405         struct task_cputime cputime;
4406         cputime_t rtime, utime, total;
4407
4408         thread_group_cputime(p, &cputime);
4409
4410         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4411         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4412
4413         if (total)
4414                 utime = scale_utime(cputime.utime, rtime, total);
4415         else
4416                 utime = rtime;
4417
4418         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4419         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4420                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4421
4422         *ut = sig->prev_utime;
4423         *st = sig->prev_stime;
4424 }
4425 #endif
4426
4427 /*
4428  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4429  * We call it with interrupts disabled.
4430  */
4431 void scheduler_tick(void)
4432 {
4433         int cpu = smp_processor_id();
4434         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4435         struct task_struct *curr = rq->curr;
4436
4437         sched_clock_tick();
4438
4439         raw_spin_lock(&rq->lock);
4440         update_rq_clock(rq);
4441         update_cpu_load_active(rq);
4442         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4443         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4444
4445         perf_event_task_tick();
4446
4447 #ifdef CONFIG_SMP
4448         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
4449         trigger_load_balance(rq, cpu);
4450 #endif
4451 }
4452
4453 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4454 {
4455         if (in_lock_functions(addr)) {
4456                 addr = CALLER_ADDR2;
4457                 if (in_lock_functions(addr))
4458                         addr = CALLER_ADDR3;
4459         }
4460         return addr;
4461 }
4462
4463 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4464                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4465
4466 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4467 {
4468 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4469         /*
4470          * Underflow?
4471          */
4472         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4473                 return;
4474 #endif
4475         preempt_count() += val;
4476 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4477         /*
4478          * Spinlock count overflowing soon?
4479          */
4480         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4481                                 PREEMPT_MASK - 10);
4482 #endif
4483         if (preempt_count() == val)
4484                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4485 }
4486 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4487
4488 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4489 {
4490 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4491         /*
4492          * Underflow?
4493          */
4494         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4495                 return;
4496         /*
4497          * Is the spinlock portion underflowing?
4498          */
4499         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4500                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4501                 return;
4502 #endif
4503
4504         if (preempt_count() == val)
4505                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4506         preempt_count() -= val;
4507 }
4508 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4509
4510 #endif
4511
4512 /*
4513  * Print scheduling while atomic bug:
4514  */
4515 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4516 {
4517         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4518
4519         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4520                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4521
4522         debug_show_held_locks(prev);
4523         print_modules();
4524         if (irqs_disabled())
4525                 print_irqtrace_events(prev);
4526
4527         if (regs)
4528                 show_regs(regs);
4529         else
4530                 dump_stack();
4531 }
4532
4533 /*
4534  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4535  */
4536 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4537 {
4538         /*
4539          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4540          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4541          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4542          */
4543         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4544                 __schedule_bug(prev);
4545         rcu_sleep_check();
4546
4547         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4548
4549         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4550 }
4551
4552 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4553 {
4554         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4555                 update_rq_clock(rq);
4556         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4557 }
4558
4559 /*
4560  * Pick up the highest-prio task:
4561  */
4562 static inline struct task_struct *
4563 pick_next_task(struct rq *rq)
4564 {
4565         const struct sched_class *class;
4566         struct task_struct *p;
4567
4568         /*
4569          * Optimization: we know that if all tasks are in
4570          * the fair class we can call that function directly:
4571          */
4572         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
4573                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4574                 if (likely(p))
4575                         return p;
4576         }
4577
4578         for_each_class(class) {
4579                 p = class->pick_next_task(rq);
4580                 if (p)
4581                         return p;
4582         }
4583
4584         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4585 }
4586
4587 /*
4588  * __schedule() is the main scheduler function.
4589  */
4590 static void __sched __schedule(void)
4591 {
4592         struct task_struct *prev, *next;
4593         unsigned long *switch_count;
4594         struct rq *rq;
4595         int cpu;
4596
4597 need_resched:
4598         preempt_disable();
4599         cpu = smp_processor_id();
4600         rq = cpu_rq(cpu);
4601         rcu_note_context_switch(cpu);
4602         prev = rq->curr;
4603
4604         schedule_debug(prev);
4605
4606         if (sched_feat(HRTICK))
4607                 hrtick_clear(rq);
4608
4609         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4610
4611         switch_count = &prev->nivcsw;
4612         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4613                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4614                         prev->state = TASK_RUNNING;
4615                 } else {
4616                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4617                         prev->on_rq = 0;
4618
4619                         /*
4620                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4621                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4622                          * concurrency.
4623                          */
4624                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4625                                 struct task_struct *to_wakeup;
4626
4627                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4628                                 if (to_wakeup)
4629                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4630                         }
4631                 }
4632                 switch_count = &prev->nvcsw;
4633         }
4634
4635         pre_schedule(rq, prev);
4636
4637         if (unlikely(!rq->nr_running))
4638                 idle_balance(cpu, rq);
4639
4640         put_prev_task(rq, prev);
4641         next = pick_next_task(rq);
4642         clear_tsk_need_resched(prev);
4643         rq->skip_clock_update = 0;
4644
4645         if (likely(prev != next)) {
4646                 rq->nr_switches++;
4647                 rq->curr = next;
4648                 ++*switch_count;
4649
4650                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4651                 /*
4652                  * The context switch have flipped the stack from under us
4653                  * and restored the local variables which were saved when
4654                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4655                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4656                  */
4657                 cpu = smp_processor_id();
4658                 rq = cpu_rq(cpu);
4659         } else
4660                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4661
4662         post_schedule(rq);
4663
4664         preempt_enable_no_resched();
4665         if (need_resched())
4666                 goto need_resched;
4667 }
4668
4669 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
4670 {
4671         if (!tsk->state)
4672                 return;
4673         /*
4674          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
4675          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
4676          */
4677         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
4678                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
4679 }
4680
4681 asmlinkage void __sched schedule(void)
4682 {
4683         struct task_struct *tsk = current;
4684
4685         sched_submit_work(tsk);
4686         __schedule();
4687 }
4688 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4689
4690 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4691
4692 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4693 {
4694         if (lock->owner != owner)
4695                 return false;
4696
4697         /*
4698          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4699          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4700          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4701          * ensures the memory stays valid.
4702          */
4703         barrier();
4704
4705         return owner->on_cpu;
4706 }
4707
4708 /*
4709  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4710  * access and not reliable.
4711  */
4712 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4713 {
4714         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4715                 return 0;
4716
4717         rcu_read_lock();
4718         while (owner_running(lock, owner)) {
4719                 if (need_resched())
4720                         break;
4721
4722                 arch_mutex_cpu_relax();
4723         }
4724         rcu_read_unlock();
4725
4726         /*
4727          * We break out the loop above on need_resched() and when the
4728          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
4729          * success only when lock->owner is NULL.
4730          */
4731         return lock->owner == NULL;
4732 }
4733 #endif
4734
4735 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4736 /*
4737  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4738  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4739  * occur there and call schedule directly.
4740  */
4741 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4742 {
4743         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4744
4745         /*
4746          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4747          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4748          */
4749         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4750                 return;
4751
4752         do {
4753                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4754                 __schedule();
4755                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4756
4757                 /*
4758                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4759                  * between schedule and now.
4760                  */
4761                 barrier();
4762         } while (need_resched());
4763 }
4764 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4765
4766 /*
4767  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4768  * off of irq context.
4769  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4770  * protect us against recursive calling from irq.
4771  */
4772 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4773 {
4774         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4775
4776         /* Catch callers which need to be fixed */
4777         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4778
4779         do {
4780                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4781                 local_irq_enable();
4782                 __schedule();
4783                 local_irq_disable();
4784                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4785
4786                 /*
4787                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4788                  * between schedule and now.
4789                  */
4790                 barrier();
4791         } while (need_resched());
4792 }
4793
4794 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4795
4796 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4797                           void *key)
4798 {
4799         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4800 }
4801 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4802
4803 /*
4804  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4805  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4806  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4807  *
4808  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4809  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4810  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4811  */
4812 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4813                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4814 {
4815         wait_queue_t *curr, *next;
4816
4817         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4818                 unsigned flags = curr->flags;
4819
4820                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4821                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4822                         break;
4823         }
4824 }
4825
4826 /**
4827  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4828  * @q: the waitqueue
4829  * @mode: which threads
4830  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4831  * @key: is directly passed to the wakeup function
4832  *
4833  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4834  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4835  */
4836 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4837                         int nr_exclusive, void *key)
4838 {
4839         unsigned long flags;
4840
4841         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4842         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4843         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4844 }
4845 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4846
4847 /*
4848  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4849  */
4850 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4851 {
4852         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4853 }
4854 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4855
4856 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4857 {
4858         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4859 }
4860 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4861
4862 /**
4863  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4864  * @q: the waitqueue
4865  * @mode: which threads
4866  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4867  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4868  *
4869  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4870  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4871  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4872  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4873  *
4874  * On UP it can prevent extra preemption.
4875  *
4876  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4877  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4878  */
4879 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4880                         int nr_exclusive, void *key)
4881 {
4882         unsigned long flags;
4883         int wake_flags = WF_SYNC;
4884
4885         if (unlikely(!q))
4886                 return;
4887
4888         if (unlikely(!nr_exclusive))
4889                 wake_flags = 0;
4890
4891         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4892         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4893         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4894 }
4895 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4896
4897 /*
4898  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4899  */
4900 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4901 {
4902         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4903 }
4904 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4905
4906 /**
4907  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4908  * @x:  holds the state of this particular completion
4909  *
4910  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4911  * awakened in the same order in which they were queued.
4912  *
4913  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4914  *
4915  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4916  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4917  */
4918 void complete(struct completion *x)
4919 {
4920         unsigned long flags;
4921
4922         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4923         x->done++;
4924         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4925         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4926 }
4927 EXPORT_SYMBOL(complete);
4928
4929 /**
4930  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4931  * @x:  holds the state of this particular completion
4932  *
4933  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4934  *
4935  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4936  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4937  */
4938 void complete_all(struct completion *x)
4939 {
4940         unsigned long flags;
4941
4942         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4943         x->done += UINT_MAX/2;
4944         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4945         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4946 }
4947 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4948
4949 static inline long __sched
4950 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4951 {
4952         if (!x->done) {
4953                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4954
4955                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4956                 do {
4957                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4958                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4959                                 break;
4960                         }
4961                         __set_current_state(state);
4962                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4963                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4964                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4965                 } while (!x->done && timeout);
4966                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4967                 if (!x->done)
4968                         return timeout;
4969         }
4970         x->done--;
4971         return timeout ?: 1;
4972 }
4973
4974 static long __sched
4975 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4976 {
4977         might_sleep();
4978
4979         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4980         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4981         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4982         return timeout;
4983 }
4984
4985 /**
4986  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4987  * @x:  holds the state of this particular completion
4988  *
4989  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4990  * interruptible and there is no timeout.
4991  *
4992  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4993  * and interrupt capability. Also see complete().
4994  */
4995 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4996 {
4997         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4998 }
4999 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5000
5001 /**
5002  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5003  * @x:  holds the state of this particular completion
5004  * @timeout:  timeout value in jiffies
5005  *
5006  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5007  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5008  * interruptible.
5009  *
5010  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
5011  * jiffies left till timeout) if completed.
5012  */
5013 unsigned long __sched
5014 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5015 {
5016         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5017 }
5018 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5019
5020 /**
5021  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5022  * @x:  holds the state of this particular completion
5023  *
5024  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5025  * interruptible.
5026  *
5027  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
5028  */
5029 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5030 {
5031         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5032         if (t == -ERESTARTSYS)
5033                 return t;
5034         return 0;
5035 }
5036 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5037
5038 /**
5039  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5040  * @x:  holds the state of this particular completion
5041  * @timeout:  timeout value in jiffies
5042  *
5043  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5044  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5045  *
5046  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
5047  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
5048  */
5049 long __sched
5050 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5051                                           unsigned long timeout)
5052 {
5053         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5054 }
5055 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5056
5057 /**
5058  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5059  * @x:  holds the state of this particular completion
5060  *
5061  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5062  * interrupted by a kill signal.
5063  *
5064  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
5065  */
5066 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5067 {
5068         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5069         if (t == -ERESTARTSYS)
5070                 return t;
5071         return 0;
5072 }
5073 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5074
5075 /**
5076  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
5077  * @x:  holds the state of this particular completion
5078  * @timeout:  timeout value in jiffies
5079  *
5080  * This waits for either a completion of a specific task to be
5081  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
5082  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
5083  *
5084  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
5085  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
5086  */
5087 long __sched
5088 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
5089                                      unsigned long timeout)
5090 {
5091         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
5092 }
5093 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
5094
5095 /**
5096  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5097  *      @x:     completion structure
5098  *
5099  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5100  *               1 if a decrement succeeded.
5101  *
5102  *      If a completion is being used as a counting completion,
5103  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5104  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5105  *      is protecting is not available.
5106  */
5107 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5108 {
5109         unsigned long flags;
5110         int ret = 1;
5111
5112         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5113         if (!x->done)
5114                 ret = 0;
5115         else
5116                 x->done--;
5117         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5118         return ret;
5119 }
5120 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5121
5122 /**
5123  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5124  *      @x:     completion structure
5125  *
5126  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5127  *               1 if there are no waiters.
5128  *
5129  */
5130 bool completion_done(struct completion *x)
5131 {
5132         unsigned long flags;
5133         int ret = 1;
5134
5135         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5136         if (!x->done)
5137                 ret = 0;
5138         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5139         return ret;
5140 }
5141 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5142
5143 static long __sched
5144 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5145 {
5146         unsigned long flags;
5147         wait_queue_t wait;
5148
5149         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5150
5151         __set_current_state(state);
5152
5153         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5154         __add_wait_queue(q, &wait);
5155         spin_unlock(&q->lock);
5156         timeout = schedule_timeout(timeout);
5157         spin_lock_irq(&q->lock);
5158         __remove_wait_queue(q, &wait);
5159         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5160
5161         return timeout;
5162 }
5163
5164 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5165 {
5166         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5167 }
5168 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5169
5170 long __sched
5171 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5172 {
5173         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5174 }
5175 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5176
5177 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5178 {
5179         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5180 }
5181 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5182
5183 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5184 {
5185         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5186 }
5187 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5188
5189 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5190
5191 /*
5192  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5193  * @p: task
5194  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5195  *
5196  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5197  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5198  *
5199  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5200  */
5201 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5202 {
5203         int oldprio, on_rq, running;
5204         struct rq *rq;
5205         const struct sched_class *prev_class;
5206
5207         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5208
5209         rq = __task_rq_lock(p);
5210
5211         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
5212         oldprio = p->prio;
5213         prev_class = p->sched_class;
5214         on_rq = p->on_rq;
5215         running = task_current(rq, p);
5216         if (on_rq)
5217                 dequeue_task(rq, p, 0);
5218         if (running)
5219                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5220
5221         if (rt_prio(prio))
5222                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5223         else
5224                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5225
5226         p->prio = prio;
5227
5228         if (running)
5229                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5230         if (on_rq)
5231                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
5232
5233         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5234         __task_rq_unlock(rq);
5235 }
5236
5237 #endif
5238
5239 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5240 {
5241         int old_prio, delta, on_rq;
5242         unsigned long flags;
5243         struct rq *rq;
5244
5245         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5246                 return;
5247         /*
5248          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5249          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5250          */
5251         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5252         /*
5253          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5254          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5255          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5256          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5257          */
5258         if (task_has_rt_policy(p)) {
5259                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5260                 goto out_unlock;
5261         }
5262         on_rq = p->on_rq;
5263         if (on_rq)
5264                 dequeue_task(rq, p, 0);
5265
5266         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5267         set_load_weight(p);
5268         old_prio = p->prio;
5269         p->prio = effective_prio(p);
5270         delta = p->prio - old_prio;
5271
5272         if (on_rq) {
5273                 enqueue_task(rq, p, 0);
5274                 /*
5275                  * If the task increased its priority or is running and
5276                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5277                  */
5278                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5279                         resched_task(rq->curr);
5280         }
5281 out_unlock:
5282         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5283 }
5284 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5285
5286 /*
5287  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5288  * @p: task
5289  * @nice: nice value
5290  */
5291 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5292 {
5293         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5294         int nice_rlim = 20 - nice;
5295
5296         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
5297                 capable(CAP_SYS_NICE));
5298 }
5299
5300 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5301
5302 /*
5303  * sys_nice - change the priority of the current process.
5304  * @increment: priority increment
5305  *
5306  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5307  * does similar things.
5308  */
5309 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5310 {
5311         long nice, retval;
5312
5313         /*
5314          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5315          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5316          * and we have a single winner.
5317          */
5318         if (increment < -40)
5319                 increment = -40;
5320         if (increment > 40)
5321                 increment = 40;
5322
5323         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5324         if (nice < -20)
5325                 nice = -20;
5326         if (nice > 19)
5327                 nice = 19;
5328
5329         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5330                 return -EPERM;
5331
5332         retval = security_task_setnice(current, nice);
5333         if (retval)
5334                 return retval;
5335
5336         set_user_nice(current, nice);
5337         return 0;
5338 }
5339
5340 #endif
5341
5342 /**
5343  * task_prio - return the priority value of a given task.
5344  * @p: the task in question.
5345  *
5346  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5347  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5348  * around 0, value goes from -16 to +15.
5349  */
5350 int task_prio(const struct task_struct *p)
5351 {
5352         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5353 }
5354
5355 /**
5356  * task_nice - return the nice value of a given task.
5357  * @p: the task in question.
5358  */
5359 int task_nice(const struct task_struct *p)
5360 {
5361         return TASK_NICE(p);
5362 }
5363 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5364
5365 /**
5366  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5367  * @cpu: the processor in question.
5368  */
5369 int idle_cpu(int cpu)
5370 {
5371         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5372
5373         if (rq->curr != rq->idle)
5374                 return 0;
5375
5376         if (rq->nr_running)
5377                 return 0;
5378
5379 #ifdef CONFIG_SMP
5380         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
5381                 return 0;
5382 #endif
5383
5384         return 1;
5385 }
5386
5387 /**
5388  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5389  * @cpu: the processor in question.
5390  */
5391 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5392 {
5393         return cpu_rq(cpu)->idle;
5394 }
5395
5396 /**
5397  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5398  * @pid: the pid in question.
5399  */
5400 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5401 {
5402         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5403 }
5404
5405 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5406 static void
5407 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5408 {
5409         p->policy = policy;
5410         p->rt_priority = prio;
5411         p->normal_prio = normal_prio(p);
5412         /* we are holding p->pi_lock already */
5413         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5414         if (rt_prio(p->prio))
5415                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5416         else
5417                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5418         set_load_weight(p);
5419 }
5420
5421 /*
5422  * check the target process has a UID that matches the current process's
5423  */
5424 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5425 {
5426         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5427         bool match;
5428
5429         rcu_read_lock();
5430         pcred = __task_cred(p);
5431         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5432                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5433                          cred->euid == pcred->uid);
5434         else
5435                 match = false;
5436         rcu_read_unlock();
5437         return match;
5438 }
5439
5440 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5441                                 const struct sched_param *param, bool user)
5442 {
5443         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5444         unsigned long flags;
5445         const struct sched_class *prev_class;
5446         struct rq *rq;
5447         int reset_on_fork;
5448
5449         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5450         BUG_ON(in_interrupt());
5451 recheck:
5452         /* double check policy once rq lock held */
5453         if (policy < 0) {
5454                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5455                 policy = oldpolicy = p->policy;
5456         } else {
5457                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5458                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5459
5460                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5461                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5462                                 policy != SCHED_IDLE)
5463                         return -EINVAL;
5464         }
5465
5466         /*
5467          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5468          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5469          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5470          */
5471         if (param->sched_priority < 0 ||
5472             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5473             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5474                 return -EINVAL;
5475         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5476                 return -EINVAL;
5477
5478         /*
5479          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5480          */
5481         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5482                 if (rt_policy(policy)) {
5483                         unsigned long rlim_rtprio =
5484                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5485
5486                         /* can't set/change the rt policy */
5487                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5488                                 return -EPERM;
5489
5490                         /* can't increase priority */
5491                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5492                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5493                                 return -EPERM;
5494                 }
5495
5496                 /*
5497                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5498                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5499                  */
5500                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5501                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5502                                 return -EPERM;
5503                 }
5504
5505                 /* can't change other user's priorities */
5506                 if (!check_same_owner(p))
5507                         return -EPERM;
5508
5509                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5510                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5511                         return -EPERM;
5512         }
5513
5514         if (user) {
5515                 retval = security_task_setscheduler(p);
5516                 if (retval)
5517                         return retval;
5518         }
5519
5520         /*
5521          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5522          * changing the priority of the task:
5523          *
5524          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5525          * runqueue lock must be held.
5526          */
5527         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5528
5529         /*
5530          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5531          */
5532         if (p == rq->stop) {
5533                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5534                 return -EINVAL;
5535         }
5536
5537         /*
5538          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5539          */
5540         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5541                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5542
5543                 __task_rq_unlock(rq);
5544                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5545                 return 0;
5546         }
5547
5548 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5549         if (user) {
5550                 /*
5551                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5552                  * assigned.
5553                  */
5554                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5555                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5556                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5557                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5558                         return -EPERM;
5559                 }
5560         }
5561 #endif
5562
5563         /* recheck policy now with rq lock held */
5564         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5565                 policy = oldpolicy = -1;
5566                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5567                 goto recheck;
5568         }
5569         on_rq = p->on_rq;
5570         running = task_current(rq, p);
5571         if (on_rq)
5572                 deactivate_task(rq, p, 0);
5573         if (running)
5574                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5575
5576         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5577
5578         oldprio = p->prio;
5579         prev_class = p->sched_class;
5580         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5581
5582         if (running)
5583                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5584         if (on_rq)
5585                 activate_task(rq, p, 0);
5586
5587         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5588         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5589
5590         rt_mutex_adjust_pi(p);
5591
5592         return 0;
5593 }
5594
5595 /**
5596  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5597  * @p: the task in question.
5598  * @policy: new policy.
5599  * @param: structure containing the new RT priority.
5600  *
5601  * NOTE that the task may be already dead.
5602  */
5603 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5604                        const struct sched_param *param)
5605 {
5606         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5607 }
5608 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5609
5610 /**
5611  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5612  * @p: the task in question.
5613  * @policy: new policy.
5614  * @param: structure containing the new RT priority.
5615  *
5616  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5617  * current context has permission.  For example, this is needed in
5618  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5619  * but our caller might not have that capability.
5620  */
5621 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5622                                const struct sched_param *param)
5623 {
5624         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5625 }
5626
5627 static int
5628 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5629 {
5630         struct sched_param lparam;
5631         struct task_struct *p;
5632         int retval;
5633
5634         if (!param || pid < 0)
5635                 return -EINVAL;
5636         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5637                 return -EFAULT;
5638
5639         rcu_read_lock();
5640         retval = -ESRCH;
5641         p = find_process_by_pid(pid);
5642         if (p != NULL)
5643                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5644         rcu_read_unlock();
5645
5646         return retval;
5647 }
5648
5649 /**
5650  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5651  * @pid: the pid in question.
5652  * @policy: new policy.
5653  * @param: structure containing the new RT priority.
5654  */
5655 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5656                 struct sched_param __user *, param)
5657 {
5658         /* negative values for policy are not valid */
5659         if (policy < 0)
5660                 return -EINVAL;
5661
5662         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5663 }
5664
5665 /**
5666  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5667  * @pid: the pid in question.
5668  * @param: structure containing the new RT priority.
5669  */
5670 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5671 {
5672         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5673 }
5674
5675 /**
5676  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5677  * @pid: the pid in question.
5678  */
5679 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5680 {
5681         struct task_struct *p;
5682         int retval;
5683
5684         if (pid < 0)
5685                 return -EINVAL;
5686
5687         retval = -ESRCH;
5688         rcu_read_lock();
5689         p = find_process_by_pid(pid);
5690         if (p) {
5691                 retval = security_task_getscheduler(p);
5692                 if (!retval)
5693                         retval = p->policy
5694                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5695         }
5696         rcu_read_unlock();
5697         return retval;
5698 }
5699
5700 /**
5701  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5702  * @pid: the pid in question.
5703  * @param: structure containing the RT priority.
5704  */
5705 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5706 {
5707         struct sched_param lp;
5708         struct task_struct *p;
5709         int retval;
5710
5711         if (!param || pid < 0)
5712                 return -EINVAL;
5713
5714         rcu_read_lock();
5715         p = find_process_by_pid(pid);
5716         retval = -ESRCH;
5717         if (!p)
5718                 goto out_unlock;
5719
5720         retval = security_task_getscheduler(p);
5721         if (retval)
5722                 goto out_unlock;
5723
5724         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5725         rcu_read_unlock();
5726
5727         /*
5728          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5729          */
5730         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5731
5732         return retval;
5733
5734 out_unlock:
5735         rcu_read_unlock();
5736         return retval;
5737 }
5738
5739 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5740 {
5741         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5742         struct task_struct *p;
5743         int retval;
5744
5745         get_online_cpus();
5746         rcu_read_lock();
5747
5748         p = find_process_by_pid(pid);
5749         if (!p) {
5750                 rcu_read_unlock();
5751                 put_online_cpus();
5752                 return -ESRCH;
5753         }
5754
5755         /* Prevent p going away */
5756         get_task_struct(p);
5757         rcu_read_unlock();
5758
5759         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5760                 retval = -ENOMEM;
5761                 goto out_put_task;
5762         }
5763         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5764                 retval = -ENOMEM;
5765                 goto out_free_cpus_allowed;
5766         }
5767         retval = -EPERM;
5768         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5769                 goto out_unlock;
5770
5771         retval = security_task_setscheduler(p);
5772         if (retval)
5773                 goto out_unlock;
5774
5775         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5776         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5777 again:
5778         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5779
5780         if (!retval) {
5781                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5782                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5783                         /*
5784                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5785                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5786                          * cpuset's cpus_allowed
5787                          */
5788                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5789                         goto again;
5790                 }
5791         }
5792 out_unlock:
5793         free_cpumask_var(new_mask);
5794 out_free_cpus_allowed:
5795         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5796 out_put_task:
5797         put_task_struct(p);
5798         put_online_cpus();
5799         return retval;
5800 }
5801
5802 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5803                              struct cpumask *new_mask)
5804 {
5805         if (len < cpumask_size())
5806                 cpumask_clear(new_mask);
5807         else if (len > cpumask_size())
5808                 len = cpumask_size();
5809
5810         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5811 }
5812
5813 /**
5814  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5815  * @pid: pid of the process
5816  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5817  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5818  */
5819 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5820                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5821 {
5822         cpumask_var_t new_mask;
5823         int retval;
5824
5825         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5826                 return -ENOMEM;
5827
5828         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5829         if (retval == 0)
5830                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5831         free_cpumask_var(new_mask);
5832         return retval;
5833 }
5834
5835 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5836 {
5837         struct task_struct *p;
5838         unsigned long flags;
5839         int retval;
5840
5841         get_online_cpus();
5842         rcu_read_lock();
5843
5844         retval = -ESRCH;
5845         p = find_process_by_pid(pid);
5846         if (!p)
5847                 goto out_unlock;
5848
5849         retval = security_task_getscheduler(p);
5850         if (retval)
5851                 goto out_unlock;
5852
5853         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5854         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5855         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5856
5857 out_unlock:
5858         rcu_read_unlock();
5859         put_online_cpus();
5860
5861         return retval;
5862 }
5863
5864 /**
5865  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5866  * @pid: pid of the process
5867  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5868  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5869  */
5870 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5871                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5872 {
5873         int ret;
5874         cpumask_var_t mask;
5875
5876         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5877                 return -EINVAL;
5878         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5879                 return -EINVAL;
5880
5881         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5882                 return -ENOMEM;
5883
5884         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5885         if (ret == 0) {
5886                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5887
5888                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5889                         ret = -EFAULT;
5890                 else
5891                         ret = retlen;
5892         }
5893         free_cpumask_var(mask);
5894
5895         return ret;
5896 }
5897
5898 /**
5899  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5900  *
5901  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5902  * other threads running on this CPU then this function will return.
5903  */
5904 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5905 {
5906         struct rq *rq = this_rq_lock();
5907
5908         schedstat_inc(rq, yld_count);
5909         current->sched_class->yield_task(rq);
5910
5911         /*
5912          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5913          * no need to preempt or enable interrupts:
5914          */
5915         __release(rq->lock);
5916         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5917         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5918         preempt_enable_no_resched();
5919
5920         schedule();
5921
5922         return 0;
5923 }
5924
5925 static inline int should_resched(void)
5926 {
5927         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5928 }
5929
5930 static void __cond_resched(void)
5931 {
5932         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5933         __schedule();
5934         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5935 }
5936
5937 int __sched _cond_resched(void)
5938 {
5939         if (should_resched()) {
5940                 __cond_resched();
5941                 return 1;
5942         }
5943         return 0;
5944 }
5945 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5946
5947 /*
5948  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5949  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5950  *
5951  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5952  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5953  * spin_unlock(), once by hand).
5954  */
5955 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5956 {
5957         int resched = should_resched();
5958         int ret = 0;
5959
5960         lockdep_assert_held(lock);
5961
5962         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5963                 spin_unlock(lock);
5964                 if (resched)
5965                         __cond_resched();
5966                 else
5967                         cpu_relax();
5968                 ret = 1;
5969                 spin_lock(lock);
5970         }
5971         return ret;
5972 }
5973 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5974
5975 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5976 {
5977         BUG_ON(!in_softirq());
5978
5979         if (should_resched()) {
5980                 local_bh_enable();
5981                 __cond_resched();
5982                 local_bh_disable();
5983                 return 1;
5984         }
5985         return 0;
5986 }
5987 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5988
5989 /**
5990  * yield - yield the current processor to other threads.
5991  *
5992  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5993  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5994  */
5995 void __sched yield(void)
5996 {
5997         set_current_state(TASK_RUNNING);
5998         sys_sched_yield();
5999 }
6000 EXPORT_SYMBOL(yield);
6001
6002 /**
6003  * yield_to - yield the current processor to another thread in
6004  * your thread group, or accelerate that thread toward the
6005  * processor it's on.
6006  * @p: target task
6007  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
6008  *
6009  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
6010  * can't go away on us before we can do any checks.
6011  *
6012  * Returns true if we indeed boosted the target task.
6013  */
6014 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
6015 {
6016         struct task_struct *curr = current;
6017         struct rq *rq, *p_rq;
6018         unsigned long flags;
6019         bool yielded = 0;
6020
6021         local_irq_save(flags);
6022         rq = this_rq();
6023
6024 again:
6025         p_rq = task_rq(p);
6026         double_rq_lock(rq, p_rq);
6027         while (task_rq(p) != p_rq) {
6028                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
6029                 goto again;
6030         }
6031
6032         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
6033                 goto out;
6034
6035         if (curr->sched_class != p->sched_class)
6036                 goto out;
6037
6038         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
6039                 goto out;
6040
6041         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
6042         if (yielded) {
6043                 schedstat_inc(rq, yld_count);
6044                 /*
6045                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
6046                  * fairness.
6047                  */
6048                 if (preempt && rq != p_rq)
6049                         resched_task(p_rq->curr);
6050         }
6051
6052 out:
6053         double_rq_unlock(rq, p_rq);
6054         local_irq_restore(flags);
6055
6056         if (yielded)
6057                 schedule();
6058
6059         return yielded;
6060 }
6061 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
6062
6063 /*
6064  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6065  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6066  */
6067 void __sched io_schedule(void)
6068 {
6069         struct rq *rq = raw_rq();
6070
6071         delayacct_blkio_start();
6072         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6073         blk_flush_plug(current);
6074         current->in_iowait = 1;
6075         schedule();
6076         current->in_iowait = 0;
6077         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6078         delayacct_blkio_end();
6079 }
6080 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6081
6082 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6083 {
6084         struct rq *rq = raw_rq();
6085         long ret;
6086
6087         delayacct_blkio_start();
6088         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6089         blk_flush_plug(current);
6090         current->in_iowait = 1;
6091         ret = schedule_timeout(timeout);
6092         current->in_iowait = 0;
6093         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6094         delayacct_blkio_end();
6095         return ret;
6096 }
6097
6098 /**
6099  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6100  * @policy: scheduling class.
6101  *
6102  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6103  * by a given scheduling class.
6104  */
6105 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6106 {
6107         int ret = -EINVAL;
6108
6109         switch (policy) {
6110         case SCHED_FIFO:
6111         case SCHED_RR:
6112                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6113                 break;
6114         case SCHED_NORMAL:
6115         case SCHED_BATCH:
6116         case SCHED_IDLE:
6117                 ret = 0;
6118                 break;
6119         }
6120         return ret;
6121 }
6122
6123 /**
6124  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6125  * @policy: scheduling class.
6126  *
6127  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6128  * by a given scheduling class.
6129  */
6130 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6131 {
6132         int ret = -EINVAL;
6133
6134         switch (policy) {
6135         case SCHED_FIFO:
6136         case SCHED_RR:
6137                 ret = 1;
6138                 break;
6139         case SCHED_NORMAL:
6140         case SCHED_BATCH:
6141         case SCHED_IDLE:
6142                 ret = 0;
6143         }
6144         return ret;
6145 }
6146
6147 /**
6148  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6149  * @pid: pid of the process.
6150  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6151  *
6152  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6153  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6154  */
6155 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6156                 struct timespec __user *, interval)
6157 {
6158         struct task_struct *p;
6159         unsigned int time_slice;
6160         unsigned long flags;
6161         struct rq *rq;
6162         int retval;
6163         struct timespec t;
6164
6165         if (pid < 0)
6166                 return -EINVAL;
6167
6168         retval = -ESRCH;
6169         rcu_read_lock();
6170         p = find_process_by_pid(pid);
6171         if (!p)
6172                 goto out_unlock;
6173
6174         retval = security_task_getscheduler(p);
6175         if (retval)
6176                 goto out_unlock;
6177
6178         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6179         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6180         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6181
6182         rcu_read_unlock();
6183         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6184         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6185         return retval;
6186
6187 out_unlock:
6188         rcu_read_unlock();
6189         return retval;
6190 }
6191
6192 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6193
6194 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6195 {
6196         unsigned long free = 0;
6197         unsigned state;
6198
6199         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6200         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
6201                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6202 #if BITS_PER_LONG == 32
6203         if (state == TASK_RUNNING)
6204                 printk(KERN_CONT " running  ");
6205         else
6206                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6207 #else
6208         if (state == TASK_RUNNING)
6209                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6210         else
6211                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6212 #endif
6213 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6214         free = stack_not_used(p);
6215 #endif
6216         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6217                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6218                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6219
6220         show_stack(p, NULL);
6221 }
6222
6223 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6224 {
6225         struct task_struct *g, *p;
6226
6227 #if BITS_PER_LONG == 32
6228         printk(KERN_INFO
6229                 "  task                PC stack   pid father\n");
6230 #else
6231         printk(KERN_INFO
6232                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6233 #endif
6234         rcu_read_lock();
6235         do_each_thread(g, p) {
6236                 /*
6237                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6238                  * console might take a lot of time:
6239                  */
6240                 touch_nmi_watchdog();
6241                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6242                         sched_show_task(p);
6243         } while_each_thread(g, p);
6244
6245         touch_all_softlockup_watchdogs();
6246
6247 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6248         sysrq_sched_debug_show();
6249 #endif
6250         rcu_read_unlock();
6251         /*
6252          * Only show locks if all tasks are dumped:
6253          */
6254         if (!state_filter)
6255                 debug_show_all_locks();
6256 }
6257
6258 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6259 {
6260         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6261 }
6262
6263 /**
6264  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6265  * @idle: task in question
6266  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6267  *
6268  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6269  * flag, to make booting more robust.
6270  */
6271 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6272 {
6273         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6274         unsigned long flags;
6275
6276         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6277
6278         __sched_fork(idle);
6279         idle->state = TASK_RUNNING;
6280         idle->se.exec_start = sched_clock();
6281
6282         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
6283         /*
6284          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
6285          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
6286          * lockdep check in task_group() will fail.
6287          *
6288          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
6289          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
6290          *
6291          * Silence PROVE_RCU
6292          */
6293         rcu_read_lock();
6294         __set_task_cpu(idle, cpu);
6295         rcu_read_unlock();
6296
6297         rq->curr = rq->idle = idle;
6298 #if defined(CONFIG_SMP)
6299         idle->on_cpu = 1;
6300 #endif
6301         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6302
6303         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6304         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6305
6306         /*
6307          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6308          */
6309         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6310         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
6311 #if defined(CONFIG_SMP)
6312         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
6313 #endif
6314 }
6315
6316 /*
6317  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6318  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6319  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6320  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6321  * number of CPUs.
6322  *
6323  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6324  */
6325 static int get_update_sysctl_factor(void)
6326 {
6327         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
6328         unsigned int factor;
6329
6330         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
6331         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
6332                 factor = 1;
6333                 break;
6334         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
6335                 factor = cpus;
6336                 break;
6337         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
6338         default:
6339                 factor = 1 + ilog2(cpus);
6340                 break;
6341         }
6342
6343         return factor;
6344 }
6345
6346 static void update_sysctl(void)
6347 {
6348         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
6349
6350 #define SET_SYSCTL(name) \
6351         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
6352         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
6353         SET_SYSCTL(sched_latency);
6354         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
6355 #undef SET_SYSCTL
6356 }
6357
6358 static inline void sched_init_granularity(void)
6359 {
6360         update_sysctl();
6361 }
6362
6363 #ifdef CONFIG_SMP
6364 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6365 {
6366         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
6367                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6368
6369         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6370         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6371 }
6372
6373 /*
6374  * This is how migration works:
6375  *
6376  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
6377  *    stop_one_cpu().
6378  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
6379  *    off the CPU)
6380  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6381  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6382  *    it and puts it into the right queue.
6383  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6384  *    is done.
6385  */
6386
6387 /*
6388  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6389  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6390  * is removed from the allowed bitmask.
6391  *
6392  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6393  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6394  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6395  */
6396 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6397 {
6398         unsigned long flags;
6399         struct rq *rq;
6400         unsigned int dest_cpu;
6401         int ret = 0;
6402
6403         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6404
6405         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6406                 goto out;
6407
6408         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6409                 ret = -EINVAL;
6410                 goto out;
6411         }
6412
6413         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6414                 ret = -EINVAL;
6415                 goto out;
6416         }
6417
6418         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6419
6420         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6421         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6422                 goto out;
6423
6424         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6425         if (p->on_rq) {
6426                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6427                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6428                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6429                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6430                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6431                 return 0;
6432         }
6433 out:
6434         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6435
6436         return ret;
6437 }
6438 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6439
6440 /*
6441  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6442  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6443  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6444  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6445  *
6446  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6447  * as the task is no longer on this CPU.
6448  *
6449  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6450  */
6451 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6452 {
6453         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6454         int ret = 0;
6455
6456         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6457                 return ret;
6458
6459         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6460         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6461
6462         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6463         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6464         /* Already moved. */
6465         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6466                 goto done;
6467         /* Affinity changed (again). */
6468         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
6469                 goto fail;
6470
6471         /*
6472          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6473          * placed properly.
6474          */
6475         if (p->on_rq) {
6476                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6477                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6478                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6479                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6480         }
6481 done:
6482         ret = 1;
6483 fail:
6484         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6485         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6486         return ret;
6487 }
6488
6489 /*
6490  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6491  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6492  * 'pushing' onto another runqueue.
6493  */
6494 static int migration_cpu_stop(void *data)
6495 {
6496         struct migration_arg *arg = data;
6497
6498         /*
6499          * The original target cpu might have gone down and we might
6500          * be on another cpu but it doesn't matter.
6501          */
6502         local_irq_disable();
6503         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6504         local_irq_enable();
6505         return 0;
6506 }
6507
6508 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6509
6510 /*
6511  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6512  * offline.
6513  */
6514 void idle_task_exit(void)
6515 {
6516         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6517
6518         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6519
6520         if (mm != &init_mm)
6521                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6522         mmdrop(mm);
6523 }
6524
6525 /*
6526  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6527  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6528  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6529  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6530  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6531  */
6532 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6533 {
6534         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6535
6536         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6537         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6538 }
6539
6540 /*
6541  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6542  */
6543 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6544 {
6545         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6546         rq->calc_load_active = 0;
6547 }
6548
6549 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6550 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
6551 {
6552         struct cfs_rq *cfs_rq;
6553
6554         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
6555                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
6556
6557                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
6558                         continue;
6559
6560                 /*
6561                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
6562                  * there's some valid quota amount
6563                  */
6564                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
6565                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
6566                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6567         }
6568 }
6569 #else
6570 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
6571 #endif
6572
6573 /*
6574  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6575  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6576  *
6577  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6578  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6579  * because of lock validation efforts.
6580  */
6581 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6582 {
6583         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6584         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6585         int dest_cpu;
6586
6587         /*
6588          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6589          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6590          *
6591          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6592          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6593          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6594          * done here.
6595          */
6596         rq->stop = NULL;
6597
6598         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
6599         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
6600
6601         for ( ; ; ) {
6602                 /*
6603                  * There's this thread running, bail when that's the only
6604                  * remaining thread.
6605                  */
6606                 if (rq->nr_running == 1)
6607                         break;
6608
6609                 next = pick_next_task(rq);
6610                 BUG_ON(!next);
6611                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6612
6613                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6614                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6615                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6616
6617                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6618
6619                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6620         }
6621
6622         rq->stop = stop;
6623 }
6624
6625 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6626
6627 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6628
6629 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6630         {
6631                 .procname       = "sched_domain",
6632                 .mode           = 0555,
6633         },
6634         {}
6635 };
6636
6637 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6638         {
6639                 .procname       = "kernel",
6640                 .mode           = 0555,
6641                 .child          = sd_ctl_dir,
6642         },
6643         {}
6644 };
6645
6646 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6647 {
6648         struct ctl_table *entry =
6649                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6650
6651         return entry;
6652 }
6653
6654 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6655 {
6656         struct ctl_table *entry;
6657
6658         /*
6659          * In the intermediate directories, both the child directory and
6660          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6661          * will always be set. In the lowest directory the names are
6662          * static strings and all have proc handlers.
6663          */
6664         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6665                 if (entry->child)
6666                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6667                 if (entry->proc_handler == NULL)
6668                         kfree(entry->procname);
6669         }
6670
6671         kfree(*tablep);
6672         *tablep = NULL;
6673 }
6674
6675 static void
6676 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6677                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6678                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6679 {
6680         entry->procname = procname;
6681         entry->data = data;
6682         entry->maxlen = maxlen;
6683         entry->mode = mode;
6684         entry->proc_handler = proc_handler;
6685 }
6686
6687 static struct ctl_table *
6688 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6689 {
6690         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6691
6692         if (table == NULL)
6693                 return NULL;
6694
6695         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6696                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6697         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6698                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6699         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6700                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6701         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6702                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6703         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6704                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6705         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6706                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6707         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6708                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6709         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6710                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6711         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6712                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6713         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6714                 &sd->cache_nice_tries,
6715                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6716         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6717                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6718         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6719                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6720         /* &table[12] is terminator */
6721
6722         return table;
6723 }
6724
6725 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6726 {
6727         struct ctl_table *entry, *table;
6728         struct sched_domain *sd;
6729         int domain_num = 0, i;
6730         char buf[32];
6731
6732         for_each_domain(cpu, sd)
6733                 domain_num++;
6734         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6735         if (table == NULL)
6736                 return NULL;
6737
6738         i = 0;
6739         for_each_domain(cpu, sd) {
6740                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6741                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6742                 entry->mode = 0555;
6743                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6744                 entry++;
6745                 i++;
6746         }
6747         return table;
6748 }
6749
6750 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6751 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6752 {
6753         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6754         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6755         char buf[32];
6756
6757         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6758         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6759
6760         if (entry == NULL)
6761                 return;
6762
6763         for_each_possible_cpu(i) {
6764                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6765                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6766                 entry->mode = 0555;
6767                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6768                 entry++;
6769         }
6770
6771         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6772         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6773 }
6774
6775 /* may be called multiple times per register */
6776 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6777 {
6778         if (sd_sysctl_header)
6779                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6780         sd_sysctl_header = NULL;
6781         if (sd_ctl_dir[0].child)
6782                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6783 }
6784 #else
6785 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6786 {
6787 }
6788 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6789 {
6790 }
6791 #endif
6792
6793 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6794 {
6795         if (!rq->online) {
6796                 const struct sched_class *class;
6797
6798                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6799                 rq->online = 1;
6800
6801                 for_each_class(class) {
6802                         if (class->rq_online)
6803                                 class->rq_online(rq);
6804                 }
6805         }
6806 }
6807
6808 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6809 {
6810         if (rq->online) {
6811                 const struct sched_class *class;
6812
6813                 for_each_class(class) {
6814                         if (class->rq_offline)
6815                                 class->rq_offline(rq);
6816                 }
6817
6818                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6819                 rq->online = 0;
6820         }
6821 }
6822
6823 /*
6824  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6825  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6826  */
6827 static int __cpuinit
6828 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6829 {
6830         int cpu = (long)hcpu;
6831         unsigned long flags;
6832         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6833
6834         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6835
6836         case CPU_UP_PREPARE:
6837                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6838                 break;
6839
6840         case CPU_ONLINE:
6841                 /* Update our root-domain */
6842                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6843                 if (rq->rd) {
6844                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6845
6846                         set_rq_online(rq);
6847                 }
6848                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6849                 break;
6850
6851 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6852         case CPU_DYING:
6853                 sched_ttwu_pending();
6854                 /* Update our root-domain */
6855                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6856                 if (rq->rd) {
6857                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6858                         set_rq_offline(rq);
6859                 }
6860                 migrate_tasks(cpu);
6861                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6862                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6863
6864                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6865                 calc_global_load_remove(rq);
6866                 break;
6867 #endif
6868         }
6869
6870         update_max_interval();
6871
6872         return NOTIFY_OK;
6873 }
6874
6875 /*
6876  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6877  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6878  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6879  */
6880 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6881         .notifier_call = migration_call,
6882         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6883 };
6884
6885 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6886                                       unsigned long action, void *hcpu)
6887 {
6888         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6889         case CPU_ONLINE:
6890         case CPU_DOWN_FAILED:
6891                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6892                 return NOTIFY_OK;
6893         default:
6894                 return NOTIFY_DONE;
6895         }
6896 }
6897
6898 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6899                                         unsigned long action, void *hcpu)
6900 {
6901         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6902         case CPU_DOWN_PREPARE:
6903                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6904                 return NOTIFY_OK;
6905         default:
6906                 return NOTIFY_DONE;
6907         }
6908 }
6909
6910 static int __init migration_init(void)
6911 {
6912         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6913         int err;
6914
6915         /* Initialize migration for the boot CPU */
6916         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6917         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6918         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6919         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6920
6921         /* Register cpu active notifiers */
6922         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6923         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6924
6925         return 0;
6926 }
6927 early_initcall(migration_init);
6928 #endif
6929
6930 #ifdef CONFIG_SMP
6931
6932 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6933
6934 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6935
6936 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6937
6938 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6939 {
6940         sched_domain_debug_enabled = 1;
6941
6942         return 0;
6943 }
6944 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6945
6946 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6947                                   struct cpumask *groupmask)
6948 {
6949         struct sched_group *group = sd->groups;
6950         char str[256];
6951
6952         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6953         cpumask_clear(groupmask);
6954
6955         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6956
6957         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6958                 printk("does not load-balance\n");
6959                 if (sd->parent)
6960                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6961                                         " has parent");
6962                 return -1;
6963         }
6964
6965         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6966
6967         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6968                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6969                                 "CPU%d\n", cpu);
6970         }
6971         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6972                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6973                                 " CPU%d\n", cpu);
6974         }
6975
6976         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6977         do {
6978                 if (!group) {
6979                         printk("\n");
6980                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6981                         break;
6982                 }
6983
6984                 if (!group->sgp->power) {
6985                         printk(KERN_CONT "\n");
6986                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6987                                         "set\n");
6988                         break;
6989                 }
6990
6991                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6992                         printk(KERN_CONT "\n");
6993                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6994                         break;
6995                 }
6996
6997                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6998                         printk(KERN_CONT "\n");
6999                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7000                         break;
7001                 }
7002
7003                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7004
7005                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7006
7007                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7008                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
7009                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7010                                 group->sgp->power);
7011                 }
7012
7013                 group = group->next;
7014         } while (group != sd->groups);
7015         printk(KERN_CONT "\n");
7016
7017         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7018                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7019
7020         if (sd->parent &&
7021             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7022                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7023                         "of domain->span\n");
7024         return 0;
7025 }
7026
7027 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7028 {
7029         int level = 0;
7030
7031         if (!sched_domain_debug_enabled)
7032                 return;
7033
7034         if (!sd) {
7035                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7036                 return;
7037         }
7038
7039         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7040
7041         for (;;) {
7042                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
7043                         break;
7044                 level++;
7045                 sd = sd->parent;
7046                 if (!sd)
7047                         break;
7048         }
7049 }
7050 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7051 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7052 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7053
7054 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7055 {
7056         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7057                 return 1;
7058
7059         /* Following flags need at least 2 groups */
7060         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7061                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7062                          SD_BALANCE_FORK |
7063                          SD_BALANCE_EXEC |
7064                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7065                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7066                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7067                         return 0;
7068         }
7069
7070         /* Following flags don't use groups */
7071         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7072                 return 0;
7073
7074         return 1;
7075 }
7076
7077 static int
7078 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7079 {
7080         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7081
7082         if (sd_degenerate(parent))
7083                 return 1;
7084
7085         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7086                 return 0;
7087
7088         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7089         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7090                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7091                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7092                                 SD_BALANCE_FORK |
7093                                 SD_BALANCE_EXEC |
7094                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7095                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7096                 if (nr_node_ids == 1)
7097                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7098         }
7099         if (~cflags & pflags)
7100                 return 0;
7101
7102         return 1;
7103 }
7104
7105 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
7106 {
7107         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
7108
7109         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7110         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7111         free_cpumask_var(rd->online);
7112         free_cpumask_var(rd->span);
7113         kfree(rd);
7114 }
7115
7116 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7117 {
7118         struct root_domain *old_rd = NULL;
7119         unsigned long flags;
7120
7121         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7122
7123         if (rq->rd) {
7124                 old_rd = rq->rd;
7125
7126                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7127                         set_rq_offline(rq);
7128
7129                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7130
7131                 /*
7132                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7133                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7134                  * in this function:
7135                  */
7136                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7137                         old_rd = NULL;
7138         }
7139
7140         atomic_inc(&rd->refcount);
7141         rq->rd = rd;
7142
7143         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7144         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
7145                 set_rq_online(rq);
7146
7147         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7148
7149         if (old_rd)
7150                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
7151 }
7152
7153 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
7154 {
7155         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7156
7157         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7158                 goto out;
7159         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7160                 goto free_span;
7161         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7162                 goto free_online;
7163
7164         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
7165                 goto free_rto_mask;
7166         return 0;
7167
7168 free_rto_mask:
7169         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7170 free_online:
7171         free_cpumask_var(rd->online);
7172 free_span:
7173         free_cpumask_var(rd->span);
7174 out:
7175         return -ENOMEM;
7176 }
7177
7178 static void init_defrootdomain(void)
7179 {
7180         init_rootdomain(&def_root_domain);
7181
7182         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7183 }
7184
7185 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7186 {
7187         struct root_domain *rd;
7188
7189         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7190         if (!rd)
7191                 return NULL;
7192
7193         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
7194                 kfree(rd);
7195                 return NULL;
7196         }
7197
7198         return rd;
7199 }
7200
7201 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
7202 {
7203         struct sched_group *tmp, *first;
7204
7205         if (!sg)
7206                 return;
7207
7208         first = sg;
7209         do {
7210                 tmp = sg->next;
7211
7212                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
7213                         kfree(sg->sgp);
7214
7215                 kfree(sg);
7216                 sg = tmp;
7217         } while (sg != first);
7218 }
7219
7220 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
7221 {
7222         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
7223
7224         /*
7225          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
7226          * nuke them all.
7227          */
7228         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7229                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
7230         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
7231                 kfree(sd->groups->sgp);
7232                 kfree(sd->groups);
7233         }
7234         kfree(sd);
7235 }
7236
7237 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
7238 {
7239         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
7240 }
7241
7242 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
7243 {
7244         for (; sd; sd = sd->parent)
7245                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
7246 }
7247
7248 /*
7249  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7250  * hold the hotplug lock.
7251  */
7252 static void
7253 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7254 {
7255         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7256         struct sched_domain *tmp;
7257
7258         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7259         for (tmp = sd; tmp; ) {
7260                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7261                 if (!parent)
7262                         break;
7263
7264                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7265                         tmp->parent = parent->parent;
7266                         if (parent->parent)
7267                                 parent->parent->child = tmp;
7268                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
7269                 } else
7270                         tmp = tmp->parent;
7271         }
7272
7273         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7274                 tmp = sd;
7275                 sd = sd->parent;
7276                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
7277                 if (sd)
7278                         sd->child = NULL;
7279         }
7280
7281         sched_domain_debug(sd, cpu);
7282
7283         rq_attach_root(rq, rd);
7284         tmp = rq->sd;
7285         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7286         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
7287 }
7288
7289 /* cpus with isolated domains */
7290 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7291
7292 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7293 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7294 {
7295         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
7296         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7297         return 1;
7298 }
7299
7300 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7301
7302 #ifdef CONFIG_NUMA
7303
7304 /**
7305  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7306  * @node: node whose sched_domain we're building
7307  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7308  *
7309  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7310  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7311  *
7312  * Should use nodemask_t.
7313  */
7314 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7315 {
7316         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
7317
7318         min_val = INT_MAX;
7319
7320         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7321                 /* Start at @node */
7322                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7323
7324                 if (!nr_cpus_node(n))
7325                         continue;
7326
7327                 /* Skip already used nodes */
7328                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7329                         continue;
7330
7331                 /* Simple min distance search */
7332                 val = node_distance(node, n);
7333
7334                 if (val < min_val) {
7335                         min_val = val;
7336                         best_node = n;
7337                 }
7338         }
7339
7340         if (best_node != -1)
7341                 node_set(best_node, *used_nodes);
7342         return best_node;
7343 }
7344
7345 /**
7346  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7347  * @node: node whose cpumask we're constructing
7348  * @span: resulting cpumask
7349  *
7350  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7351  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7352  * out optimally.
7353  */
7354 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7355 {
7356         nodemask_t used_nodes;
7357         int i;
7358
7359         cpumask_clear(span);
7360         nodes_clear(used_nodes);
7361
7362         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7363         node_set(node, used_nodes);
7364
7365         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7366                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7367                 if (next_node < 0)
7368                         break;
7369                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7370         }
7371 }
7372
7373 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
7374 {
7375         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7376
7377         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
7378
7379         return sched_domains_tmpmask;
7380 }
7381
7382 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
7383 {
7384         return cpu_possible_mask;
7385 }
7386 #endif /* CONFIG_NUMA */
7387
7388 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
7389 {
7390         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
7391 }
7392
7393 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7394
7395 struct sd_data {
7396         struct sched_domain **__percpu sd;
7397         struct sched_group **__percpu sg;
7398         struct sched_group_power **__percpu sgp;
7399 };
7400
7401 struct s_data {
7402         struct sched_domain ** __percpu sd;
7403         struct root_domain      *rd;
7404 };
7405
7406 enum s_alloc {
7407         sa_rootdomain,
7408         sa_sd,
7409         sa_sd_storage,
7410         sa_none,
7411 };
7412
7413 struct sched_domain_topology_level;
7414
7415 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7416 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7417
7418 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7419
7420 struct sched_domain_topology_level {
7421         sched_domain_init_f init;
7422         sched_domain_mask_f mask;
7423         int                 flags;
7424         struct sd_data      data;
7425 };
7426
7427 static int
7428 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7429 {
7430         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7431         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7432         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7433         struct sd_data *sdd = sd->private;
7434         struct sched_domain *child;
7435         int i;
7436
7437         cpumask_clear(covered);
7438
7439         for_each_cpu(i, span) {
7440                 struct cpumask *sg_span;
7441
7442                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7443                         continue;
7444
7445                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7446                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7447
7448                 if (!sg)
7449                         goto fail;
7450
7451                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7452
7453                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7454                 if (child->child) {
7455                         child = child->child;
7456                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7457                 } else
7458                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7459
7460                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7461
7462                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7463                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7464
7465                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7466                         groups = sg;
7467
7468                 if (!first)
7469                         first = sg;
7470                 if (last)
7471                         last->next = sg;
7472                 last = sg;
7473                 last->next = first;
7474         }
7475         sd->groups = groups;
7476
7477         return 0;
7478
7479 fail:
7480         free_sched_groups(first, 0);
7481
7482         return -ENOMEM;
7483 }
7484
7485 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7486 {
7487         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7488         struct sched_domain *child = sd->child;
7489
7490         if (child)
7491                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7492
7493         if (sg) {
7494                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7495                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7496                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7497         }
7498
7499         return cpu;
7500 }
7501
7502 /*
7503  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7504  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7505  * and ->cpu_power to 0.
7506  *
7507  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7508  */
7509 static int
7510 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7511 {
7512         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7513         struct sd_data *sdd = sd->private;
7514         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7515         struct cpumask *covered;
7516         int i;
7517
7518         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7519         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7520
7521         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7522                 return 0;
7523
7524         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7525         covered = sched_domains_tmpmask;
7526
7527         cpumask_clear(covered);
7528
7529         for_each_cpu(i, span) {
7530                 struct sched_group *sg;
7531                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7532                 int j;
7533
7534                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7535                         continue;
7536
7537                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7538                 sg->sgp->power = 0;
7539
7540                 for_each_cpu(j, span) {
7541                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7542                                 continue;
7543
7544                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7545                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7546                 }
7547
7548                 if (!first)
7549                         first = sg;
7550                 if (last)
7551                         last->next = sg;
7552                 last = sg;
7553         }
7554         last->next = first;
7555
7556         return 0;
7557 }
7558
7559 /*
7560  * Initialize sched groups cpu_power.
7561  *
7562  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7563  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7564  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7565  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7566  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7567  * less cpu_power.
7568  */
7569 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7570 {
7571         struct sched_group *sg = sd->groups;
7572
7573         WARN_ON(!sd || !sg);
7574
7575         do {
7576                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
7577                 sg = sg->next;
7578         } while (sg != sd->groups);
7579
7580         if (cpu != group_first_cpu(sg))
7581                 return;
7582
7583         update_group_power(sd, cpu);
7584 }
7585
7586 /*
7587  * Initializers for schedule domains
7588  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7589  */
7590
7591 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7592 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7593 #else
7594 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7595 #endif
7596
7597 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7598 static noinline struct sched_domain *                                   \
7599 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7600 {                                                                       \
7601         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7602         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7603         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7604         sd->private = &tl->data;                                        \
7605         return sd;                                                      \
7606 }
7607
7608 SD_INIT_FUNC(CPU)
7609 #ifdef CONFIG_NUMA
7610  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7611  SD_INIT_FUNC(NODE)
7612 #endif
7613 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7614  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7615 #endif
7616 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7617  SD_INIT_FUNC(MC)
7618 #endif
7619 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7620  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7621 #endif
7622
7623 static int default_relax_domain_level = -1;
7624 int sched_domain_level_max;
7625
7626 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7627 {
7628         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
7629                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
7630
7631         return 1;
7632 }
7633 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7634
7635 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7636                                  struct sched_domain_attr *attr)
7637 {
7638         int request;
7639
7640         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7641                 if (default_relax_domain_level < 0)
7642                         return;
7643                 else
7644                         request = default_relax_domain_level;
7645         } else
7646                 request = attr->relax_domain_level;
7647         if (request < sd->level) {
7648                 /* turn off idle balance on this domain */
7649                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7650         } else {
7651                 /* turn on idle balance on this domain */
7652                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7653         }
7654 }
7655
7656 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7657 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7658
7659 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7660                                  const struct cpumask *cpu_map)
7661 {
7662         switch (what) {
7663         case sa_rootdomain:
7664                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7665                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7666         case sa_sd:
7667                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7668         case sa_sd_storage:
7669                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7670         case sa_none:
7671                 break;
7672         }
7673 }
7674
7675 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7676                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7677 {
7678         memset(d, 0, sizeof(*d));
7679
7680         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7681                 return sa_sd_storage;
7682         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7683         if (!d->sd)
7684                 return sa_sd_storage;
7685         d->rd = alloc_rootdomain();
7686         if (!d->rd)
7687                 return sa_sd;
7688         return sa_rootdomain;
7689 }
7690
7691 /*
7692  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7693  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7694  * will not free the data we're using.
7695  */
7696 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7697 {
7698         struct sd_data *sdd = sd->private;
7699
7700         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7701         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7702
7703         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
7704                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7705
7706         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
7707                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
7708 }
7709
7710 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7711 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7712 {
7713         return topology_thread_cpumask(cpu);
7714 }
7715 #endif
7716
7717 /*
7718  * Topology list, bottom-up.
7719  */
7720 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7721 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7722         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7723 #endif
7724 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7725         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7726 #endif
7727 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7728         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7729 #endif
7730         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7731 #ifdef CONFIG_NUMA
7732         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
7733         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7734 #endif
7735         { NULL, },
7736 };
7737
7738 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7739
7740 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7741 {
7742         struct sched_domain_topology_level *tl;
7743         int j;
7744
7745         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7746                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7747
7748                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7749                 if (!sdd->sd)
7750                         return -ENOMEM;
7751
7752                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7753                 if (!sdd->sg)
7754                         return -ENOMEM;
7755
7756                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
7757                 if (!sdd->sgp)
7758                         return -ENOMEM;
7759
7760                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7761                         struct sched_domain *sd;
7762                         struct sched_group *sg;
7763                         struct sched_group_power *sgp;
7764
7765                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7766                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7767                         if (!sd)
7768                                 return -ENOMEM;
7769
7770                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7771
7772                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7773                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7774                         if (!sg)
7775                                 return -ENOMEM;
7776
7777                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7778
7779                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
7780                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7781                         if (!sgp)
7782                                 return -ENOMEM;
7783
7784                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
7785                 }
7786         }
7787
7788         return 0;
7789 }
7790
7791 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7792 {
7793         struct sched_domain_topology_level *tl;
7794         int j;
7795
7796         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7797                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7798
7799                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7800                         struct sched_domain *sd;
7801
7802                         if (sdd->sd) {
7803                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7804                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7805                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7806                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7807                         }
7808
7809                         if (sdd->sg)
7810                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7811                         if (sdd->sgp)
7812                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
7813                 }
7814                 free_percpu(sdd->sd);
7815                 sdd->sd = NULL;
7816                 free_percpu(sdd->sg);
7817                 sdd->sg = NULL;
7818                 free_percpu(sdd->sgp);
7819                 sdd->sgp = NULL;
7820         }
7821 }
7822
7823 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7824                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7825                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7826                 int cpu)
7827 {
7828         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7829         if (!sd)
7830                 return child;
7831
7832         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7833         if (child) {
7834                 sd->level = child->level + 1;
7835                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7836                 child->parent = sd;
7837         }
7838         sd->child = child;
7839         set_domain_attribute(sd, attr);
7840
7841         return sd;
7842 }
7843
7844 /*
7845  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7846  * to the individual cpus
7847  */
7848 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7849                                struct sched_domain_attr *attr)
7850 {
7851         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7852         struct sched_domain *sd;
7853         struct s_data d;
7854         int i, ret = -ENOMEM;
7855
7856         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7857         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7858                 goto error;
7859
7860         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7861         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7862                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7863
7864                 sd = NULL;
7865                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7866                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7867                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7868                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7869                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7870                                 break;
7871                 }
7872
7873                 while (sd->child)
7874                         sd = sd->child;
7875
7876                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7877         }
7878
7879         /* Build the groups for the domains */
7880         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7881                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7882                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7883                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7884                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7885                                         goto error;
7886                         } else {
7887                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7888                                         goto error;
7889                         }
7890                 }
7891         }
7892
7893         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7894         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7895                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7896                         continue;
7897
7898                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7899                         claim_allocations(i, sd);
7900                         init_sched_groups_power(i, sd);
7901                 }
7902         }
7903
7904         /* Attach the domains */
7905         rcu_read_lock();
7906         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7907                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7908                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7909         }
7910         rcu_read_unlock();
7911
7912         ret = 0;
7913 error:
7914         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7915         return ret;
7916 }
7917
7918 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7919 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7920 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7921                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7922
7923 /*
7924  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7925  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7926  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7927  */
7928 static cpumask_var_t fallback_doms;
7929
7930 /*
7931  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7932  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7933  * or 0 if it stayed the same.
7934  */
7935 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7936 {
7937         return 0;
7938 }
7939
7940 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7941 {
7942         int i;
7943         cpumask_var_t *doms;
7944
7945         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7946         if (!doms)
7947                 return NULL;
7948         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7949                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7950                         free_sched_domains(doms, i);
7951                         return NULL;
7952                 }
7953         }
7954         return doms;
7955 }
7956
7957 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7958 {
7959         unsigned int i;
7960         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7961                 free_cpumask_var(doms[i]);
7962         kfree(doms);
7963 }
7964
7965 /*
7966  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7967  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7968  * exclude other special cases in the future.
7969  */
7970 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7971 {
7972         int err;
7973
7974         arch_update_cpu_topology();
7975         ndoms_cur = 1;
7976         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7977         if (!doms_cur)
7978                 doms_cur = &fallback_doms;
7979         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7980         dattr_cur = NULL;
7981         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7982         register_sched_domain_sysctl();
7983
7984         return err;
7985 }
7986
7987 /*
7988  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7989  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7990  */
7991 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7992 {
7993         int i;
7994
7995         rcu_read_lock();
7996         for_each_cpu(i, cpu_map)
7997                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7998         rcu_read_unlock();
7999 }
8000
8001 /* handle null as "default" */
8002 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8003                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8004 {
8005         struct sched_domain_attr tmp;
8006
8007         /* fast path */
8008         if (!new && !cur)
8009                 return 1;
8010
8011         tmp = SD_ATTR_INIT;
8012         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8013                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8014                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8015 }
8016
8017 /*
8018  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8019  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8020  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8021  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8022  *
8023  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
8024  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8025  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8026  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8027  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8028  * it as it is.
8029  *
8030  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
8031  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
8032  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
8033  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
8034  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
8035  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
8036  *
8037  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8038  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8039  * and it will not create the default domain.
8040  *
8041  * Call with hotplug lock held
8042  */
8043 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
8044                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8045 {
8046         int i, j, n;
8047         int new_topology;
8048
8049         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8050
8051         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8052         unregister_sched_domain_sysctl();
8053
8054         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8055         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8056
8057         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8058
8059         /* Destroy deleted domains */
8060         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8061                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8062                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
8063                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8064                                 goto match1;
8065                 }
8066                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8067                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
8068 match1:
8069                 ;
8070         }
8071
8072         if (doms_new == NULL) {
8073                 ndoms_cur = 0;
8074                 doms_new = &fallback_doms;
8075                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
8076                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8077         }
8078
8079         /* Build new domains */
8080         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8081                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8082                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
8083                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8084                                 goto match2;
8085                 }
8086                 /* no match - add a new doms_new */
8087                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8088 match2:
8089                 ;
8090         }
8091
8092         /* Remember the new sched domains */
8093         if (doms_cur != &fallback_doms)
8094                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
8095         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8096         doms_cur = doms_new;
8097         dattr_cur = dattr_new;
8098         ndoms_cur = ndoms_new;
8099
8100         register_sched_domain_sysctl();
8101
8102         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8103 }
8104
8105 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8106 static void reinit_sched_domains(void)
8107 {
8108         get_online_cpus();
8109
8110         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8111         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8112
8113         rebuild_sched_domains();
8114         put_online_cpus();
8115 }
8116
8117 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8118 {
8119         unsigned int level = 0;
8120
8121         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8122                 return -EINVAL;
8123
8124         /*
8125          * level is always be positive so don't check for
8126          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8127          * What happens on 0 or 1 byte write,
8128          * need to check for count as well?
8129          */
8130
8131         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8132                 return -EINVAL;
8133
8134         if (smt)
8135                 sched_smt_power_savings = level;
8136         else
8137                 sched_mc_power_savings = level;
8138
8139         reinit_sched_domains();
8140
8141         return count;
8142 }
8143
8144 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8145 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8146                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
8147                                            char *page)
8148 {
8149         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8150 }
8151 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8152                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
8153                                             const char *buf, size_t count)
8154 {
8155         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8156 }
8157 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8158                          sched_mc_power_savings_show,
8159                          sched_mc_power_savings_store);
8160 #endif
8161
8162 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8163 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8164                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
8165                                             char *page)
8166 {
8167         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8168 }
8169 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8170                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
8171                                              const char *buf, size_t count)
8172 {
8173         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8174 }
8175 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8176                    sched_smt_power_savings_show,
8177                    sched_smt_power_savings_store);
8178 #endif
8179
8180 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8181 {
8182         int err = 0;
8183
8184 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8185         if (smt_capable())
8186                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8187                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8188 #endif
8189 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8190         if (!err && mc_capable())
8191                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8192                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8193 #endif
8194         return err;
8195 }
8196 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8197
8198 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
8199
8200 /*
8201  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
8202  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
8203  * around partition_sched_domains().
8204  *
8205  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
8206  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
8207  */
8208 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8209                              void *hcpu)
8210 {
8211         switch (action) {
8212         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8213         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8214
8215                 /*
8216                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
8217                  * resume sequence. As long as this is not the last online
8218                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
8219                  * domain, ignoring cpusets.
8220                  */
8221                 num_cpus_frozen--;
8222                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
8223                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8224                         break;
8225                 }
8226
8227                 /*
8228                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
8229                  * restore the original sched domains by considering the
8230                  * cpuset configurations.
8231                  */
8232
8233         case CPU_ONLINE:
8234         case CPU_DOWN_FAILED:
8235                 cpuset_update_active_cpus();
8236                 break;
8237         default:
8238                 return NOTIFY_DONE;
8239         }
8240         return NOTIFY_OK;
8241 }
8242
8243 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8244                                void *hcpu)
8245 {
8246         switch (action) {
8247         case CPU_DOWN_PREPARE:
8248                 cpuset_update_active_cpus();
8249                 break;
8250         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8251                 num_cpus_frozen++;
8252                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8253                 break;
8254         default:
8255                 return NOTIFY_DONE;
8256         }
8257         return NOTIFY_OK;
8258 }
8259
8260 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8261                                 unsigned long action, void *hcpu)
8262 {
8263         int cpu = (int)(long)hcpu;
8264
8265         switch (action) {
8266         case CPU_DOWN_PREPARE:
8267         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8268                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8269                 return NOTIFY_OK;
8270
8271         case CPU_DOWN_FAILED:
8272         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8273         case CPU_ONLINE:
8274         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8275                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8276                 return NOTIFY_OK;
8277
8278         default:
8279                 return NOTIFY_DONE;
8280         }
8281 }
8282
8283 void __init sched_init_smp(void)
8284 {
8285         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8286
8287         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8288         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8289
8290         get_online_cpus();
8291         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8292         init_sched_domains(cpu_active_mask);
8293         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8294         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8295                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8296         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8297         put_online_cpus();
8298
8299         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
8300         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
8301
8302         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8303         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8304
8305         init_hrtick();
8306
8307         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8308         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8309                 BUG();
8310         sched_init_granularity();
8311         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8312
8313         init_sched_rt_class();
8314 }
8315 #else
8316 void __init sched_init_smp(void)
8317 {
8318         sched_init_granularity();
8319 }
8320 #endif /* CONFIG_SMP */
8321
8322 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
8323
8324 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8325 {
8326         return in_lock_functions(addr) ||
8327                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8328                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8329 }
8330
8331 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
8332 {
8333         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8334         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8335         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8336 #ifndef CONFIG_64BIT
8337         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
8338 #endif
8339 }
8340
8341 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8342 {
8343         struct rt_prio_array *array;
8344         int i;
8345
8346         array = &rt_rq->active;
8347         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8348                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8349                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8350         }
8351         /* delimiter for bitsearch: */
8352         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8353
8354 #if defined CONFIG_SMP
8355         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8356         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8357         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8358         rt_rq->overloaded = 0;
8359         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks);
8360 #endif
8361
8362         rt_rq->rt_time = 0;
8363         rt_rq->rt_throttled = 0;
8364         rt_rq->rt_runtime = 0;
8365         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8366 }
8367
8368 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8369 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8370                                 struct sched_entity *se, int cpu,
8371                                 struct sched_entity *parent)
8372 {
8373         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8374
8375         cfs_rq->tg = tg;
8376         cfs_rq->rq = rq;
8377 #ifdef CONFIG_SMP
8378         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
8379         cfs_rq->load_stamp = 1;
8380 #endif
8381         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
8382
8383         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8384         tg->se[cpu] = se;
8385
8386         /* se could be NULL for root_task_group */
8387         if (!se)
8388                 return;
8389
8390         if (!parent)
8391                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8392         else
8393                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8394
8395         se->my_q = cfs_rq;
8396         update_load_set(&se->load, 0);
8397         se->parent = parent;
8398 }
8399 #endif
8400
8401 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8402 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8403                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8404                 struct sched_rt_entity *parent)
8405 {
8406         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8407
8408         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8409         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8410         rt_rq->rq = rq;
8411         rt_rq->tg = tg;
8412
8413         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8414         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8415
8416         if (!rt_se)
8417                 return;
8418
8419         if (!parent)
8420                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8421         else
8422                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8423
8424         rt_se->my_q = rt_rq;
8425         rt_se->parent = parent;
8426         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8427 }
8428 #endif
8429
8430 void __init sched_init(void)
8431 {
8432         int i, j;
8433         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8434
8435 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8436         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8437 #endif
8438 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8439         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8440 #endif
8441 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8442         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8443 #endif
8444         if (alloc_size) {
8445                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8446
8447 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8448                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8449                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8450
8451                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8452                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8453
8454 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8455 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8456                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8457                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8458
8459                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8460                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8461
8462 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8463 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8464                 for_each_possible_cpu(i) {
8465                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8466                         ptr += cpumask_size();
8467                 }
8468 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8469         }
8470
8471 #ifdef CONFIG_SMP
8472         init_defrootdomain();
8473 #endif
8474
8475         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8476                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8477
8478 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8479         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8480                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8481 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8482
8483 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8484         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8485         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8486         autogroup_init(&init_task);
8487 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8488
8489         for_each_possible_cpu(i) {
8490                 struct rq *rq;
8491
8492                 rq = cpu_rq(i);
8493                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8494                 rq->nr_running = 0;
8495                 rq->calc_load_active = 0;
8496                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8497                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8498                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8499 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8500                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8501                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8502                 /*
8503                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8504                  *
8505                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8506                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8507                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8508                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8509                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8510                  * (se->load.weight).
8511                  *
8512                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8513                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8514                  * then A0's share of the cpu resource is:
8515                  *
8516                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8517                  *
8518                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8519                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8520                  */
8521                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8522                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8523 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8524
8525                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8526 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8527                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8528                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8529 #endif
8530
8531                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8532                         rq->cpu_load[j] = 0;
8533
8534                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8535
8536 #ifdef CONFIG_SMP
8537                 rq->sd = NULL;
8538                 rq->rd = NULL;
8539                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
8540                 rq->post_schedule = 0;
8541                 rq->active_balance = 0;
8542                 rq->next_balance = jiffies;
8543                 rq->push_cpu = 0;
8544                 rq->cpu = i;
8545                 rq->online = 0;
8546                 rq->idle_stamp = 0;
8547                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8548                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8549 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8550                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8551 #endif
8552 #endif
8553                 init_rq_hrtick(rq);
8554                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8555         }
8556
8557         set_load_weight(&init_task);
8558
8559 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8560         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8561 #endif
8562
8563 #ifdef CONFIG_SMP
8564         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8565 #endif
8566
8567 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8568         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
8569 #endif
8570
8571         /*
8572          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8573          */
8574         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8575         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8576
8577         /*
8578          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8579          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8580          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8581          * when this runqueue becomes "idle".
8582          */
8583         init_idle(current, smp_processor_id());
8584
8585         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8586
8587         /*
8588          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8589          */
8590         current->sched_class = &fair_sched_class;
8591
8592 #ifdef CONFIG_SMP
8593         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
8594 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8595         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8596         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8597         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8598         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8599         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8600 #endif
8601         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8602         if (cpu_isolated_map == NULL)
8603                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8604 #endif /* SMP */
8605
8606         scheduler_running = 1;
8607 }
8608
8609 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8610 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8611 {
8612         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8613
8614         return (nested == preempt_offset);
8615 }
8616
8617 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8618 {
8619         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8620
8621         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
8622         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8623             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8624                 return;
8625         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8626                 return;
8627         prev_jiffy = jiffies;
8628
8629         printk(KERN_ERR
8630                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8631                         file, line);
8632         printk(KERN_ERR
8633                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8634                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8635                         current->pid, current->comm);
8636
8637         debug_show_held_locks(current);
8638         if (irqs_disabled())
8639                 print_irqtrace_events(current);
8640         dump_stack();
8641 }
8642 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8643 #endif
8644
8645 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8646 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8647 {
8648         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8649         int old_prio = p->prio;
8650         int on_rq;
8651
8652         on_rq = p->on_rq;
8653         if (on_rq)
8654                 deactivate_task(rq, p, 0);
8655         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8656         if (on_rq) {
8657                 activate_task(rq, p, 0);
8658                 resched_task(rq->curr);
8659         }
8660
8661         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8662 }
8663
8664 void normalize_rt_tasks(void)
8665 {
8666         struct task_struct *g, *p;
8667         unsigned long flags;
8668         struct rq *rq;
8669
8670         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8671         do_each_thread(g, p) {
8672                 /*
8673                  * Only normalize user tasks:
8674                  */
8675                 if (!p->mm)
8676                         continue;
8677
8678                 p->se.exec_start                = 0;
8679 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8680                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8681                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8682                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8683 #endif
8684
8685                 if (!rt_task(p)) {
8686                         /*
8687                          * Renice negative nice level userspace
8688                          * tasks back to 0:
8689                          */
8690                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8691                                 set_user_nice(p, 0);
8692                         continue;
8693                 }
8694
8695                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8696                 rq = __task_rq_lock(p);
8697
8698                 normalize_task(rq, p);
8699
8700                 __task_rq_unlock(rq);
8701                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8702         } while_each_thread(g, p);
8703
8704         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8705 }
8706
8707 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8708
8709 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8710 /*
8711  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8712  *
8713  * They can only be called when the whole system has been
8714  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8715  * activity can take place. Using them for anything else would
8716  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8717  * under any other configuration.
8718  */
8719
8720 /**
8721  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8722  * @cpu: the processor in question.
8723  *
8724  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8725  */
8726 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8727 {
8728         return cpu_curr(cpu);
8729 }
8730
8731 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8732
8733 #ifdef CONFIG_IA64
8734 /**
8735  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8736  * @cpu: the processor in question.
8737  * @p: the task pointer to set.
8738  *
8739  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8740  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8741  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8742  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8743  * and caller must save the original value of the current task (see
8744  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8745  * re-starting the system.
8746  *
8747  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8748  */
8749 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8750 {
8751         cpu_curr(cpu) = p;
8752 }
8753
8754 #endif
8755
8756 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8757 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8758 {
8759         int i;
8760
8761         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8762
8763         for_each_possible_cpu(i) {
8764                 if (tg->cfs_rq)
8765                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8766                 if (tg->se)
8767                         kfree(tg->se[i]);
8768         }
8769
8770         kfree(tg->cfs_rq);
8771         kfree(tg->se);
8772 }
8773
8774 static
8775 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8776 {
8777         struct cfs_rq *cfs_rq;
8778         struct sched_entity *se;
8779         int i;
8780
8781         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8782         if (!tg->cfs_rq)
8783                 goto err;
8784         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8785         if (!tg->se)
8786                 goto err;
8787
8788         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8789
8790         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8791
8792         for_each_possible_cpu(i) {
8793                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8794                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8795                 if (!cfs_rq)
8796                         goto err;
8797
8798                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8799                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8800                 if (!se)
8801                         goto err_free_rq;
8802
8803                 init_cfs_rq(cfs_rq);
8804                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8805         }
8806
8807         return 1;
8808
8809 err_free_rq:
8810         kfree(cfs_rq);
8811 err:
8812         return 0;
8813 }
8814
8815 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8816 {
8817         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8818         unsigned long flags;
8819
8820         /*
8821         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8822         * check on_list without danger of it being re-added.
8823         */
8824         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8825                 return;
8826
8827         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8828         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8829         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8830 }
8831 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8832 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8833 {
8834 }
8835
8836 static inline
8837 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8838 {
8839         return 1;
8840 }
8841
8842 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8843 {
8844 }
8845 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8846
8847 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8848 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8849 {
8850         int i;
8851
8852         if (tg->rt_se)
8853                 destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8854
8855         for_each_possible_cpu(i) {
8856                 if (tg->rt_rq)
8857                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8858                 if (tg->rt_se)
8859                         kfree(tg->rt_se[i]);
8860         }
8861
8862         kfree(tg->rt_rq);
8863         kfree(tg->rt_se);
8864 }
8865
8866 static
8867 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8868 {
8869         struct rt_rq *rt_rq;
8870         struct sched_rt_entity *rt_se;
8871         int i;
8872
8873         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8874         if (!tg->rt_rq)
8875                 goto err;
8876         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8877         if (!tg->rt_se)
8878                 goto err;
8879
8880         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8881                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8882
8883         for_each_possible_cpu(i) {
8884                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8885                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8886                 if (!rt_rq)
8887                         goto err;
8888
8889                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8890                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8891                 if (!rt_se)
8892                         goto err_free_rq;
8893
8894                 init_rt_rq(rt_rq, cpu_rq(i));
8895                 rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8896                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8897         }
8898
8899         return 1;
8900
8901 err_free_rq:
8902         kfree(rt_rq);
8903 err:
8904         return 0;
8905 }
8906 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8907 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8908 {
8909 }
8910
8911 static inline
8912 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8913 {
8914         return 1;
8915 }
8916 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8917
8918 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8919 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8920 {
8921         free_fair_sched_group(tg);
8922         free_rt_sched_group(tg);
8923         autogroup_free(tg);
8924         kfree(tg);
8925 }
8926
8927 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8928 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8929 {
8930         struct task_group *tg;
8931         unsigned long flags;
8932
8933         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8934         if (!tg)
8935                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8936
8937         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8938                 goto err;
8939
8940         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8941                 goto err;
8942
8943         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8944         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8945
8946         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8947
8948         tg->parent = parent;
8949         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8950         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8951         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8952
8953         return tg;
8954
8955 err:
8956         free_sched_group(tg);
8957         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8958 }
8959
8960 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8961 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8962 {
8963         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8964         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8965 }
8966
8967 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8968 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8969 {
8970         unsigned long flags;
8971         int i;
8972
8973         /* end participation in shares distribution */
8974         for_each_possible_cpu(i)
8975                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8976
8977         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8978         list_del_rcu(&tg->list);
8979         list_del_rcu(&tg->siblings);
8980         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8981
8982         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8983         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8984 }
8985
8986 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8987  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8988  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8989  *      reflect its new group.
8990  */
8991 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8992 {
8993         struct task_group *tg;
8994         int on_rq, running;
8995         unsigned long flags;
8996         struct rq *rq;
8997
8998         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8999
9000         running = task_current(rq, tsk);
9001         on_rq = tsk->on_rq;
9002
9003         if (on_rq)
9004                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9005         if (unlikely(running))
9006                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9007
9008         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
9009                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
9010                           struct task_group, css);
9011         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
9012         tsk->sched_task_group = tg;
9013
9014 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9015         if (tsk->sched_class->task_move_group)
9016                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
9017         else
9018 #endif
9019                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9020
9021         if (unlikely(running))
9022                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9023         if (on_rq)
9024                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9025
9026         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
9027 }
9028 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9029
9030 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9031 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9032
9033 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9034 {
9035         int i;
9036         unsigned long flags;
9037
9038         /*
9039          * We can't change the weight of the root cgroup.
9040          */
9041         if (!tg->se[0])
9042                 return -EINVAL;
9043
9044         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
9045
9046         mutex_lock(&shares_mutex);
9047         if (tg->shares == shares)
9048                 goto done;
9049
9050         tg->shares = shares;
9051         for_each_possible_cpu(i) {
9052                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
9053                 struct sched_entity *se;
9054
9055                 se = tg->se[i];
9056                 /* Propagate contribution to hierarchy */
9057                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9058                 for_each_sched_entity(se)
9059                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
9060                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9061         }
9062
9063 done:
9064         mutex_unlock(&shares_mutex);
9065         return 0;
9066 }
9067
9068 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9069 {
9070         return tg->shares;
9071 }
9072 #endif
9073
9074 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
9075 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9076 {
9077         if (runtime == RUNTIME_INF)
9078                 return 1ULL << 20;
9079
9080         return div64_u64(runtime << 20, period);
9081 }
9082 #endif
9083
9084 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9085 /*
9086  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9087  */
9088 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9089
9090 /* Must be called with tasklist_lock held */
9091 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9092 {
9093         struct task_struct *g, *p;
9094
9095         do_each_thread(g, p) {
9096                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9097                         return 1;
9098         } while_each_thread(g, p);
9099
9100         return 0;
9101 }
9102
9103 struct rt_schedulable_data {
9104         struct task_group *tg;
9105         u64 rt_period;
9106         u64 rt_runtime;
9107 };
9108
9109 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9110 {
9111         struct rt_schedulable_data *d = data;
9112         struct task_group *child;
9113         unsigned long total, sum = 0;
9114         u64 period, runtime;
9115
9116         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9117         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9118
9119         if (tg == d->tg) {
9120                 period = d->rt_period;
9121                 runtime = d->rt_runtime;
9122         }
9123
9124         /*
9125          * Cannot have more runtime than the period.
9126          */
9127         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9128                 return -EINVAL;
9129
9130         /*
9131          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9132          */
9133         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9134                 return -EBUSY;
9135
9136         total = to_ratio(period, runtime);
9137
9138         /*
9139          * Nobody can have more than the global setting allows.
9140          */
9141         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9142                 return -EINVAL;
9143
9144         /*
9145          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9146          */
9147         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9148                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9149                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9150
9151                 if (child == d->tg) {
9152                         period = d->rt_period;
9153                         runtime = d->rt_runtime;
9154                 }
9155
9156                 sum += to_ratio(period, runtime);
9157         }
9158
9159         if (sum > total)
9160                 return -EINVAL;
9161
9162         return 0;
9163 }
9164
9165 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9166 {
9167         int ret;
9168
9169         struct rt_schedulable_data data = {
9170                 .tg = tg,
9171                 .rt_period = period,
9172                 .rt_runtime = runtime,
9173         };
9174
9175         rcu_read_lock();
9176         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
9177         rcu_read_unlock();
9178
9179         return ret;
9180 }
9181
9182 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
9183                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9184 {
9185         int i, err = 0;
9186
9187         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9188         read_lock(&tasklist_lock);
9189         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9190         if (err)
9191                 goto unlock;
9192
9193         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9194         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9195         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9196
9197         for_each_possible_cpu(i) {
9198                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9199
9200                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9201                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9202                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9203         }
9204         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9205 unlock:
9206         read_unlock(&tasklist_lock);
9207         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9208
9209         return err;
9210 }
9211
9212 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9213 {
9214         u64 rt_runtime, rt_period;
9215
9216         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9217         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9218         if (rt_runtime_us < 0)
9219                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9220
9221         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9222 }
9223
9224 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9225 {
9226         u64 rt_runtime_us;
9227
9228         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9229                 return -1;
9230
9231         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9232         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9233         return rt_runtime_us;
9234 }
9235
9236 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9237 {
9238         u64 rt_runtime, rt_period;
9239
9240         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9241         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9242
9243         if (rt_period == 0)
9244                 return -EINVAL;
9245
9246         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9247 }
9248
9249 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9250 {
9251         u64 rt_period_us;
9252
9253         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9254         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9255         return rt_period_us;
9256 }
9257
9258 static int sched_rt_global_constraints(void)
9259 {
9260         u64 runtime, period;
9261         int ret = 0;
9262
9263         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9264                 return -EINVAL;
9265
9266         runtime = global_rt_runtime();
9267         period = global_rt_period();
9268
9269         /*
9270          * Sanity check on the sysctl variables.
9271          */
9272         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9273                 return -EINVAL;
9274
9275         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9276         read_lock(&tasklist_lock);
9277         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9278         read_unlock(&tasklist_lock);
9279         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9280
9281         return ret;
9282 }
9283
9284 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9285 {
9286         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9287         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9288                 return 0;
9289
9290         return 1;
9291 }
9292
9293 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9294 static int sched_rt_global_constraints(void)
9295 {
9296         unsigned long flags;
9297         int i;
9298
9299         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9300                 return -EINVAL;
9301
9302         /*
9303          * There's always some RT tasks in the root group
9304          * -- migration, kstopmachine etc..
9305          */
9306         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
9307                 return -EBUSY;
9308
9309         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9310         for_each_possible_cpu(i) {
9311                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9312
9313                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9314                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9315                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9316         }
9317         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9318
9319         return 0;
9320 }
9321 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9322
9323 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9324                 void __user *buffer, size_t *lenp,
9325                 loff_t *ppos)
9326 {
9327         int ret;
9328         int old_period, old_runtime;
9329         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9330
9331         mutex_lock(&mutex);
9332         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9333         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9334
9335         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9336
9337         if (!ret && write) {
9338                 ret = sched_rt_global_constraints();
9339                 if (ret) {
9340                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9341                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9342                 } else {
9343                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9344                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9345                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9346                 }
9347         }
9348         mutex_unlock(&mutex);
9349
9350         return ret;
9351 }
9352
9353 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9354
9355 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9356 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9357 {
9358         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9359                             struct task_group, css);
9360 }
9361
9362 static struct cgroup_subsys_state *
9363 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9364 {
9365         struct task_group *tg, *parent;
9366
9367         if (!cgrp->parent) {
9368                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9369                 return &root_task_group.css;
9370         }
9371
9372         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9373         tg = sched_create_group(parent);
9374         if (IS_ERR(tg))
9375                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9376
9377         return &tg->css;
9378 }
9379
9380 static void
9381 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9382 {
9383         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9384
9385         sched_destroy_group(tg);
9386 }
9387
9388 static int
9389 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9390 {
9391 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9392         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9393                 return -EINVAL;
9394 #else
9395         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9396         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9397                 return -EINVAL;
9398 #endif
9399         return 0;
9400 }
9401
9402 static void
9403 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9404 {
9405         sched_move_task(tsk);
9406 }
9407
9408 static void
9409 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9410                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
9411 {
9412         /*
9413          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9414          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9415          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9416          */
9417         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9418                 return;
9419
9420         sched_move_task(task);
9421 }
9422
9423 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9424 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9425                                 u64 shareval)
9426 {
9427         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
9428 }
9429
9430 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9431 {
9432         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9433
9434         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
9435 }
9436
9437 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9438 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
9439
9440 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
9441 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
9442
9443 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
9444
9445 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9446 {
9447         int i, ret = 0, runtime_enabled;
9448         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9449
9450         if (tg == &root_task_group)
9451                 return -EINVAL;
9452
9453         /*
9454          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
9455          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
9456          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
9457          */
9458         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
9459                 return -EINVAL;
9460
9461         /*
9462          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
9463          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
9464          * feasibility.
9465          */
9466         if (period > max_cfs_quota_period)
9467                 return -EINVAL;
9468
9469         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
9470         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
9471         if (ret)
9472                 goto out_unlock;
9473
9474         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
9475         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9476         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9477         cfs_b->quota = quota;
9478
9479         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9480         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
9481         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
9482                 /* force a reprogram */
9483                 cfs_b->timer_active = 0;
9484                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9485         }
9486         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9487
9488         for_each_possible_cpu(i) {
9489                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9490                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
9491
9492                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
9493                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9494                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9495
9496                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
9497                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9498                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
9499         }
9500 out_unlock:
9501         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9502
9503         return ret;
9504 }
9505
9506 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9507 {
9508         u64 quota, period;
9509
9510         period = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9511         if (cfs_quota_us < 0)
9512                 quota = RUNTIME_INF;
9513         else
9514                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9515
9516         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9517 }
9518
9519 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9520 {
9521         u64 quota_us;
9522
9523         if (tg_cfs_bandwidth(tg)->quota == RUNTIME_INF)
9524                 return -1;
9525
9526         quota_us = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9527         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9528
9529         return quota_us;
9530 }
9531
9532 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9533 {
9534         u64 quota, period;
9535
9536         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9537         quota = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9538
9539         if (period <= 0)
9540                 return -EINVAL;
9541
9542         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9543 }
9544
9545 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9546 {
9547         u64 cfs_period_us;
9548
9549         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9550         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9551
9552         return cfs_period_us;
9553 }
9554
9555 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9556 {
9557         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
9558 }
9559
9560 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9561                                 s64 cfs_quota_us)
9562 {
9563         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
9564 }
9565
9566 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9567 {
9568         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
9569 }
9570
9571 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9572                                 u64 cfs_period_us)
9573 {
9574         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
9575 }
9576
9577 struct cfs_schedulable_data {
9578         struct task_group *tg;
9579         u64 period, quota;
9580 };
9581
9582 /*
9583  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9584  * note: units are usecs
9585  */
9586 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9587                                struct cfs_schedulable_data *d)
9588 {
9589         u64 quota, period;
9590
9591         if (tg == d->tg) {
9592                 period = d->period;
9593                 quota = d->quota;
9594         } else {
9595                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9596                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9597         }
9598
9599         /* note: these should typically be equivalent */
9600         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9601                 return RUNTIME_INF;
9602
9603         return to_ratio(period, quota);
9604 }
9605
9606 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9607 {
9608         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9609         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9610         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9611
9612         if (!tg->parent) {
9613                 quota = RUNTIME_INF;
9614         } else {
9615                 struct cfs_bandwidth *parent_b = tg_cfs_bandwidth(tg->parent);
9616
9617                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9618                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
9619
9620                 /*
9621                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
9622                  * limit is set
9623                  */
9624                 if (quota == RUNTIME_INF)
9625                         quota = parent_quota;
9626                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9627                         return -EINVAL;
9628         }
9629         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
9630
9631         return 0;
9632 }
9633
9634 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9635 {
9636         int ret;
9637         struct cfs_schedulable_data data = {
9638                 .tg = tg,
9639                 .period = period,
9640                 .quota = quota,
9641         };
9642
9643         if (quota != RUNTIME_INF) {
9644                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9645                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9646         }
9647
9648         rcu_read_lock();
9649         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9650         rcu_read_unlock();
9651
9652         return ret;
9653 }
9654
9655 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9656                 struct cgroup_map_cb *cb)
9657 {
9658         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9659         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9660
9661         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
9662         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
9663         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
9664
9665         return 0;
9666 }
9667 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9668 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9669
9670 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9671 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9672                                 s64 val)
9673 {
9674         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9675 }
9676
9677 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9678 {
9679         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9680 }
9681
9682 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9683                 u64 rt_period_us)
9684 {
9685         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9686 }
9687
9688 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9689 {
9690         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9691 }
9692 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9693
9694 static struct cftype cpu_files[] = {
9695 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9696         {
9697                 .name = "shares",
9698                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9699                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9700         },
9701 #endif
9702 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9703         {
9704                 .name = "cfs_quota_us",
9705                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9706                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9707         },
9708         {
9709                 .name = "cfs_period_us",
9710                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9711                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9712         },
9713         {
9714                 .name = "stat",
9715                 .read_map = cpu_stats_show,
9716         },
9717 #endif
9718 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9719         {
9720                 .name = "rt_runtime_us",
9721                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9722                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9723         },
9724         {
9725                 .name = "rt_period_us",
9726                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9727                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9728         },
9729 #endif
9730 };
9731
9732 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9733 {
9734         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9735 }
9736
9737 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9738         .name           = "cpu",
9739         .create         = cpu_cgroup_create,
9740         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9741         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
9742         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
9743         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9744         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9745         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9746         .early_init     = 1,
9747 };
9748
9749 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9750
9751 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9752
9753 /*
9754  * CPU accounting code for task groups.
9755  *
9756  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9757  * (balbir@in.ibm.com).
9758  */
9759
9760 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9761 struct cpuacct {
9762         struct cgroup_subsys_state css;
9763         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9764         u64 __percpu *cpuusage;
9765         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9766         struct cpuacct *parent;
9767 };
9768
9769 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9770
9771 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9772 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9773 {
9774         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9775                             struct cpuacct, css);
9776 }
9777
9778 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9779 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9780 {
9781         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9782                             struct cpuacct, css);
9783 }
9784
9785 /* create a new cpu accounting group */
9786 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9787         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9788 {
9789         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9790         int i;
9791
9792         if (!ca)
9793                 goto out;
9794
9795         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9796         if (!ca->cpuusage)
9797                 goto out_free_ca;
9798
9799         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9800                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9801                         goto out_free_counters;
9802
9803         if (cgrp->parent)
9804                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9805
9806         return &ca->css;
9807
9808 out_free_counters:
9809         while (--i >= 0)
9810                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9811         free_percpu(ca->cpuusage);
9812 out_free_ca:
9813         kfree(ca);
9814 out:
9815         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9816 }
9817
9818 /* destroy an existing cpu accounting group */
9819 static void
9820 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9821 {
9822         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9823         int i;
9824
9825         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9826                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9827         free_percpu(ca->cpuusage);
9828         kfree(ca);
9829 }
9830
9831 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9832 {
9833         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9834         u64 data;
9835
9836 #ifndef CONFIG_64BIT
9837         /*
9838          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9839          */
9840         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9841         data = *cpuusage;
9842         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9843 #else
9844         data = *cpuusage;
9845 #endif
9846
9847         return data;
9848 }
9849
9850 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9851 {
9852         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9853
9854 #ifndef CONFIG_64BIT
9855         /*
9856          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9857          */
9858         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9859         *cpuusage = val;
9860         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9861 #else
9862         *cpuusage = val;
9863 #endif
9864 }
9865
9866 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9867 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9868 {
9869         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9870         u64 totalcpuusage = 0;
9871         int i;
9872
9873         for_each_present_cpu(i)
9874                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9875
9876         return totalcpuusage;
9877 }
9878
9879 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9880                                                                 u64 reset)
9881 {
9882         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9883         int err = 0;
9884         int i;
9885
9886         if (reset) {
9887                 err = -EINVAL;
9888                 goto out;
9889         }
9890
9891         for_each_present_cpu(i)
9892                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9893
9894 out:
9895         return err;
9896 }
9897
9898 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9899                                    struct seq_file *m)
9900 {
9901         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9902         u64 percpu;
9903         int i;
9904
9905         for_each_present_cpu(i) {
9906                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9907                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9908         }
9909         seq_printf(m, "\n");
9910         return 0;
9911 }
9912
9913 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9914         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9915         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9916 };
9917
9918 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9919                 struct cgroup_map_cb *cb)
9920 {
9921         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9922         int i;
9923
9924         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9925                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9926                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9927                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9928         }
9929         return 0;
9930 }
9931
9932 static struct cftype files[] = {
9933         {
9934                 .name = "usage",
9935                 .read_u64 = cpuusage_read,
9936                 .write_u64 = cpuusage_write,
9937         },
9938         {
9939                 .name = "usage_percpu",
9940                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9941         },
9942         {
9943                 .name = "stat",
9944                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9945         },
9946 };
9947
9948 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9949 {
9950         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9951 }
9952
9953 /*
9954  * charge this task's execution time to its accounting group.
9955  *
9956  * called with rq->lock held.
9957  */
9958 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9959 {
9960         struct cpuacct *ca;
9961         int cpu;
9962
9963         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9964                 return;
9965
9966         cpu = task_cpu(tsk);
9967
9968         rcu_read_lock();
9969
9970         ca = task_ca(tsk);
9971
9972         for (; ca; ca = ca->parent) {
9973                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9974                 *cpuusage += cputime;
9975         }
9976
9977         rcu_read_unlock();
9978 }
9979
9980 /*
9981  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9982  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9983  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9984  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9985  *
9986  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9987  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9988  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9989  */
9990 #ifdef CONFIG_SMP
9991 #define CPUACCT_BATCH   \
9992         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9993 #else
9994 #define CPUACCT_BATCH   0
9995 #endif
9996
9997 /*
9998  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9999  */
10000 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10001                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10002 {
10003         struct cpuacct *ca;
10004         int batch = CPUACCT_BATCH;
10005
10006         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10007                 return;
10008
10009         rcu_read_lock();
10010         ca = task_ca(tsk);
10011
10012         do {
10013                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
10014                 ca = ca->parent;
10015         } while (ca);
10016         rcu_read_unlock();
10017 }
10018
10019 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10020         .name = "cpuacct",
10021         .create = cpuacct_create,
10022         .destroy = cpuacct_destroy,
10023         .populate = cpuacct_populate,
10024         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10025 };
10026 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */