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