sched/core: Remove false-positive warning from wake_up_process()
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74 #include <linux/init_task.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78 #include <asm/mutex.h>
79 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
80 #include <asm/paravirt.h>
81 #endif
82
83 #include "sched_cpupri.h"
84 #include "workqueue_sched.h"
85 #include "sched_autogroup.h"
86
87 #define CREATE_TRACE_POINTS
88 #include <trace/events/sched.h>
89
90 /*
91  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
92  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
93  * and back.
94  */
95 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
96 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
97 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
98
99 /*
100  * 'User priority' is the nice value converted to something we
101  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
102  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
103  */
104 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
105 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
106 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
107
108 /*
109  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
110  */
111 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
112
113 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
114 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
115
116 /*
117  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
118  *
119  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
120  * Timeslices get refilled after they expire.
121  */
122 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
123
124 /*
125  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
126  */
127 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
128
129 static inline int rt_policy(int policy)
130 {
131         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
132                 return 1;
133         return 0;
134 }
135
136 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
137 {
138         return rt_policy(p->policy);
139 }
140
141 /*
142  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
143  */
144 struct rt_prio_array {
145         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
146         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
147 };
148
149 struct rt_bandwidth {
150         /* nests inside the rq lock: */
151         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
152         ktime_t                 rt_period;
153         u64                     rt_runtime;
154         struct hrtimer          rt_period_timer;
155 };
156
157 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
158
159 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
160
161 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
162 {
163         struct rt_bandwidth *rt_b =
164                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
165         ktime_t now;
166         int overrun;
167         int idle = 0;
168
169         for (;;) {
170                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
171                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
172
173                 if (!overrun)
174                         break;
175
176                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
177         }
178
179         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
180 }
181
182 static
183 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
184 {
185         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
186         rt_b->rt_runtime = runtime;
187
188         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
189
190         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
191                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
192         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
193 }
194
195 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
196 {
197         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
198 }
199
200 static void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
201 {
202         unsigned long delta;
203         ktime_t soft, hard, now;
204
205         for (;;) {
206                 if (hrtimer_active(period_timer))
207                         break;
208
209                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
210                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
211
212                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
213                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
214                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
215                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
216                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
217         }
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         start_bandwidth_timer(&rt_b->rt_period_timer, rt_b->rt_period);
230         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231 }
232
233 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
234 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
235 {
236         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
237 }
238 #endif
239
240 /*
241  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
242  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
243  */
244 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
245
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247
248 #include <linux/cgroup.h>
249
250 struct cfs_rq;
251
252 static LIST_HEAD(task_groups);
253
254 struct cfs_bandwidth {
255 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
256         raw_spinlock_t lock;
257         ktime_t period;
258         u64 quota, runtime;
259         s64 hierarchal_quota;
260         u64 runtime_expires;
261
262         int idle, timer_active;
263         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
264         struct list_head throttled_cfs_rq;
265
266         /* statistics */
267         int nr_periods, nr_throttled;
268         u64 throttled_time;
269 #endif
270 };
271
272 /* task group related information */
273 struct task_group {
274         struct cgroup_subsys_state css;
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282
283         atomic_t load_weight;
284 #endif
285
286 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
287         struct sched_rt_entity **rt_se;
288         struct rt_rq **rt_rq;
289
290         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
291 #endif
292
293         struct rcu_head rcu;
294         struct list_head list;
295
296         struct task_group *parent;
297         struct list_head siblings;
298         struct list_head children;
299
300 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
301         struct autogroup *autogroup;
302 #endif
303
304         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
305 };
306
307 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
308 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
309
310 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
311
312 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
313
314 /*
315  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
316  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
317  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
318  * too large, so as the shares value of a task group.
319  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
320  *  limitation from this.)
321  */
322 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
323 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
324
325 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
326 #endif
327
328 /* Default task group.
329  *      Every task in system belong to this group at bootup.
330  */
331 struct task_group root_task_group;
332
333 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
334
335 /* CFS-related fields in a runqueue */
336 struct cfs_rq {
337         struct load_weight load;
338         unsigned long nr_running, h_nr_running;
339
340         u64 exec_clock;
341         u64 min_vruntime;
342 #ifndef CONFIG_64BIT
343         u64 min_vruntime_copy;
344 #endif
345
346         struct rb_root tasks_timeline;
347         struct rb_node *rb_leftmost;
348
349         struct list_head tasks;
350         struct list_head *balance_iterator;
351
352         /*
353          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
354          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
355          */
356         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
357
358 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
359         unsigned int nr_spread_over;
360 #endif
361
362 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
363         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
364
365         /*
366          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
367          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
368          * (like users, containers etc.)
369          *
370          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
371          * list is used during load balance.
372          */
373         int on_list;
374         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
375         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
376
377 #ifdef CONFIG_SMP
378         /*
379          * the part of load.weight contributed by tasks
380          */
381         unsigned long task_weight;
382
383         /*
384          *   h_load = weight * f(tg)
385          *
386          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
387          * this group.
388          */
389         unsigned long h_load;
390
391         /*
392          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
393          *
394          * load_stamp is the last time we updated the load average
395          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
396          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
397          */
398         u64 load_avg;
399         u64 load_period;
400         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
401
402         unsigned long load_contribution;
403 #endif
404 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
405         int runtime_enabled;
406         u64 runtime_expires;
407         s64 runtime_remaining;
408
409         u64 throttled_timestamp;
410         int throttled, throttle_count;
411         struct list_head throttled_list;
412 #endif
413 #endif
414 };
415
416 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
417 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
418 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
419 {
420         return &tg->cfs_bandwidth;
421 }
422
423 static inline u64 default_cfs_period(void);
424 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
425 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
426
427 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
428 {
429         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
430                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
431         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
432
433         return HRTIMER_NORESTART;
434 }
435
436 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
437 {
438         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
439                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
440         ktime_t now;
441         int overrun;
442         int idle = 0;
443
444         for (;;) {
445                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
446                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
447
448                 if (!overrun)
449                         break;
450
451                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
452         }
453
454         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
455 }
456
457 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
458 {
459         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
460         cfs_b->runtime = 0;
461         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
462         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
463
464         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
465         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
466         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
467         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
468         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
469 }
470
471 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
472 {
473         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
474         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
475 }
476
477 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
478 static void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
479 {
480         /*
481          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
482          * period or because we're racing with the tear-down path
483          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
484          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
485          */
486         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
487                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
488                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
489                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
490
491                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
492                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
493                 if (cfs_b->timer_active)
494                         return;
495         }
496
497         cfs_b->timer_active = 1;
498         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
499 }
500
501 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
502 {
503         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
504         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
505 }
506 #else
507 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
508 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
509 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
510
511 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
512 {
513         return NULL;
514 }
515 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
516 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
517
518 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
519 struct rt_rq {
520         struct rt_prio_array active;
521         unsigned long rt_nr_running;
522 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
523         struct {
524                 int curr; /* highest queued rt task prio */
525 #ifdef CONFIG_SMP
526                 int next; /* next highest */
527 #endif
528         } highest_prio;
529 #endif
530 #ifdef CONFIG_SMP
531         unsigned long rt_nr_migratory;
532         unsigned long rt_nr_total;
533         int overloaded;
534         struct plist_head pushable_tasks;
535 #endif
536         int rt_throttled;
537         u64 rt_time;
538         u64 rt_runtime;
539         /* Nests inside the rq lock: */
540         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
541
542 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
543         unsigned long rt_nr_boosted;
544
545         struct rq *rq;
546         struct list_head leaf_rt_rq_list;
547         struct task_group *tg;
548 #endif
549 };
550
551 #ifdef CONFIG_SMP
552
553 /*
554  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
555  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
556  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
557  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
558  * object.
559  *
560  */
561 struct root_domain {
562         atomic_t refcount;
563         atomic_t rto_count;
564         struct rcu_head rcu;
565         cpumask_var_t span;
566         cpumask_var_t online;
567
568         /*
569          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
570          * one runnable RT task.
571          */
572         cpumask_var_t rto_mask;
573         struct cpupri cpupri;
574 };
575
576 /*
577  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
578  * members (mimicking the global state we have today).
579  */
580 static struct root_domain def_root_domain;
581
582 #endif /* CONFIG_SMP */
583
584 /*
585  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
586  *
587  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
588  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
589  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
590  */
591 struct rq {
592         /* runqueue lock: */
593         raw_spinlock_t lock;
594
595         /*
596          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
597          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
598          */
599         unsigned long nr_running;
600         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
601         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
602         unsigned long last_load_update_tick;
603 #ifdef CONFIG_NO_HZ
604         u64 nohz_stamp;
605         unsigned char nohz_balance_kick;
606 #endif
607         int skip_clock_update;
608
609         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
610         struct load_weight load;
611         unsigned long nr_load_updates;
612         u64 nr_switches;
613
614         struct cfs_rq cfs;
615         struct rt_rq rt;
616
617 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
618         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
619         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
620 #endif
621 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
622         struct list_head leaf_rt_rq_list;
623 #endif
624
625         /*
626          * This is part of a global counter where only the total sum
627          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
628          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
629          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
630          */
631         unsigned long nr_uninterruptible;
632
633         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
634         unsigned long next_balance;
635         struct mm_struct *prev_mm;
636
637         u64 clock;
638         u64 clock_task;
639
640         atomic_t nr_iowait;
641
642 #ifdef CONFIG_SMP
643         struct root_domain *rd;
644         struct sched_domain *sd;
645
646         unsigned long cpu_power;
647
648         unsigned char idle_balance;
649         /* For active balancing */
650         int post_schedule;
651         int active_balance;
652         int push_cpu;
653         struct cpu_stop_work active_balance_work;
654         /* cpu of this runqueue: */
655         int cpu;
656         int online;
657
658         u64 rt_avg;
659         u64 age_stamp;
660         u64 idle_stamp;
661         u64 avg_idle;
662 #endif
663
664 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
665         u64 prev_irq_time;
666 #endif
667 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
668         u64 prev_steal_time;
669 #endif
670 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
671         u64 prev_steal_time_rq;
672 #endif
673
674         /* calc_load related fields */
675         unsigned long calc_load_update;
676         long calc_load_active;
677
678 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
679 #ifdef CONFIG_SMP
680         int hrtick_csd_pending;
681         struct call_single_data hrtick_csd;
682 #endif
683         struct hrtimer hrtick_timer;
684 #endif
685
686 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
687         /* latency stats */
688         struct sched_info rq_sched_info;
689         unsigned long long rq_cpu_time;
690         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
691
692         /* sys_sched_yield() stats */
693         unsigned int yld_count;
694
695         /* schedule() stats */
696         unsigned int sched_switch;
697         unsigned int sched_count;
698         unsigned int sched_goidle;
699
700         /* try_to_wake_up() stats */
701         unsigned int ttwu_count;
702         unsigned int ttwu_local;
703 #endif
704
705 #ifdef CONFIG_SMP
706         struct llist_head wake_list;
707 #endif
708 };
709
710 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
711
712
713 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
714
715 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
716 {
717 #ifdef CONFIG_SMP
718         return rq->cpu;
719 #else
720         return 0;
721 #endif
722 }
723
724 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
725         rcu_dereference_check((p), \
726                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
727
728 /*
729  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
730  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
731  *
732  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
733  * preempt-disabled sections.
734  */
735 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
736         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
737
738 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
739 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
740 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
741 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
742 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
743
744 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
745
746 /*
747  * Return the group to which this tasks belongs.
748  *
749  * We cannot use task_subsys_state() and friends because the cgroup
750  * subsystem changes that value before the cgroup_subsys::attach() method
751  * is called, therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
752  *
753  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
754  * core changes this before calling sched_move_task().
755  *
756  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
757  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
758  */
759 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
760 {
761         return p->sched_task_group;
762 }
763
764 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
765 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
766 {
767 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
768         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
769         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
770 #endif
771
772 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
773         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
774         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
775 #endif
776 }
777
778 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
779
780 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
781 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
782 {
783         return NULL;
784 }
785
786 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
787
788 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
789
790 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
791 {
792         s64 delta;
793
794         if (rq->skip_clock_update > 0)
795                 return;
796
797         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
798         rq->clock += delta;
799         update_rq_clock_task(rq, delta);
800 }
801
802 /*
803  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
804  */
805 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
806 # define const_debug __read_mostly
807 #else
808 # define const_debug static const
809 #endif
810
811 /**
812  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
813  * @cpu: the processor in question.
814  *
815  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
816  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
817  */
818 int runqueue_is_locked(int cpu)
819 {
820         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
821 }
822
823 /*
824  * Debugging: various feature bits
825  */
826
827 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
828         __SCHED_FEAT_##name ,
829
830 enum {
831 #include "sched_features.h"
832 };
833
834 #undef SCHED_FEAT
835
836 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
837         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
838
839 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
840 #include "sched_features.h"
841         0;
842
843 #undef SCHED_FEAT
844
845 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
846 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
847         #name ,
848
849 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
850 #include "sched_features.h"
851         NULL
852 };
853
854 #undef SCHED_FEAT
855
856 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
857 {
858         int i;
859
860         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
861                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
862                         seq_puts(m, "NO_");
863                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
864         }
865         seq_puts(m, "\n");
866
867         return 0;
868 }
869
870 static ssize_t
871 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
872                 size_t cnt, loff_t *ppos)
873 {
874         char buf[64];
875         char *cmp;
876         int neg = 0;
877         int i;
878
879         if (cnt > 63)
880                 cnt = 63;
881
882         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
883                 return -EFAULT;
884
885         buf[cnt] = 0;
886         cmp = strstrip(buf);
887
888         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
889                 neg = 1;
890                 cmp += 3;
891         }
892
893         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
894                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
895                         if (neg)
896                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
897                         else
898                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
899                         break;
900                 }
901         }
902
903         if (!sched_feat_names[i])
904                 return -EINVAL;
905
906         *ppos += cnt;
907
908         return cnt;
909 }
910
911 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
912 {
913         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
914 }
915
916 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
917         .open           = sched_feat_open,
918         .write          = sched_feat_write,
919         .read           = seq_read,
920         .llseek         = seq_lseek,
921         .release        = single_release,
922 };
923
924 static __init int sched_init_debug(void)
925 {
926         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
927                         &sched_feat_fops);
928
929         return 0;
930 }
931 late_initcall(sched_init_debug);
932
933 #endif
934
935 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
936
937 /*
938  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
939  * Limited because this is done with IRQs disabled.
940  */
941 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
942
943 /*
944  * period over which we average the RT time consumption, measured
945  * in ms.
946  *
947  * default: 1s
948  */
949 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
950
951 /*
952  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
953  * default: 1s
954  */
955 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
956
957 static __read_mostly int scheduler_running;
958
959 /*
960  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
961  * default: 0.95s
962  */
963 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
964
965 static inline u64 global_rt_period(void)
966 {
967         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
968 }
969
970 static inline u64 global_rt_runtime(void)
971 {
972         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
973                 return RUNTIME_INF;
974
975         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
976 }
977
978 #ifndef prepare_arch_switch
979 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
980 #endif
981 #ifndef finish_arch_switch
982 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
983 #endif
984
985 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
986 {
987         return rq->curr == p;
988 }
989
990 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
991 {
992 #ifdef CONFIG_SMP
993         return p->on_cpu;
994 #else
995         return task_current(rq, p);
996 #endif
997 }
998
999 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1000 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1001 {
1002 #ifdef CONFIG_SMP
1003         /*
1004          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1005          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1006          * here.
1007          */
1008         next->on_cpu = 1;
1009 #endif
1010 }
1011
1012 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1013 {
1014 #ifdef CONFIG_SMP
1015         /*
1016          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1017          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1018          * finished.
1019          *
1020          * Pairs with the control dependency and rmb in try_to_wake_up().
1021          */
1022         smp_mb();
1023         prev->on_cpu = 0;
1024 #endif
1025 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1026         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1027         rq->lock.owner = current;
1028 #endif
1029         /*
1030          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1031          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1032          * prev into current:
1033          */
1034         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1035
1036         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1037 }
1038
1039 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1040 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1041 {
1042 #ifdef CONFIG_SMP
1043         /*
1044          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1045          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1046          * here.
1047          */
1048         next->on_cpu = 1;
1049 #endif
1050 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1051         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1052 #else
1053         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1054 #endif
1055 }
1056
1057 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1058 {
1059 #ifdef CONFIG_SMP
1060         /*
1061          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1062          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1063          * finished.
1064          */
1065         smp_wmb();
1066         prev->on_cpu = 0;
1067 #endif
1068 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1069         local_irq_enable();
1070 #endif
1071 }
1072 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1073
1074 /*
1075  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1076  */
1077 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1078         __acquires(rq->lock)
1079 {
1080         struct rq *rq;
1081
1082         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1083
1084         for (;;) {
1085                 rq = task_rq(p);
1086                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1087                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1088                         return rq;
1089                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1090         }
1091 }
1092
1093 /*
1094  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1095  */
1096 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1097         __acquires(p->pi_lock)
1098         __acquires(rq->lock)
1099 {
1100         struct rq *rq;
1101
1102         for (;;) {
1103                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1104                 rq = task_rq(p);
1105                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1106                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1107                         return rq;
1108                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1109                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1110         }
1111 }
1112
1113 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1114         __releases(rq->lock)
1115 {
1116         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1117 }
1118
1119 static inline void
1120 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1121         __releases(rq->lock)
1122         __releases(p->pi_lock)
1123 {
1124         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1125         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1130  */
1131 static struct rq *this_rq_lock(void)
1132         __acquires(rq->lock)
1133 {
1134         struct rq *rq;
1135
1136         local_irq_disable();
1137         rq = this_rq();
1138         raw_spin_lock(&rq->lock);
1139
1140         return rq;
1141 }
1142
1143 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1144 /*
1145  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1146  *
1147  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1148  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1149  * reschedule event.
1150  *
1151  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1152  * rq->lock.
1153  */
1154
1155 /*
1156  * Use hrtick when:
1157  *  - enabled by features
1158  *  - hrtimer is actually high res
1159  */
1160 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1161 {
1162         if (!sched_feat(HRTICK))
1163                 return 0;
1164         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1165                 return 0;
1166         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1167 }
1168
1169 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1170 {
1171         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1172                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * High-resolution timer tick.
1177  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1178  */
1179 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1180 {
1181         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1182
1183         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1184
1185         raw_spin_lock(&rq->lock);
1186         update_rq_clock(rq);
1187         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1188         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1189
1190         return HRTIMER_NORESTART;
1191 }
1192
1193 #ifdef CONFIG_SMP
1194 /*
1195  * called from hardirq (IPI) context
1196  */
1197 static void __hrtick_start(void *arg)
1198 {
1199         struct rq *rq = arg;
1200
1201         raw_spin_lock(&rq->lock);
1202         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1203         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1204         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Called to set the hrtick timer state.
1209  *
1210  * called with rq->lock held and irqs disabled
1211  */
1212 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1213 {
1214         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1215         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1216
1217         hrtimer_set_expires(timer, time);
1218
1219         if (rq == this_rq()) {
1220                 hrtimer_restart(timer);
1221         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1222                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1223                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1224         }
1225 }
1226
1227 static int
1228 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1229 {
1230         int cpu = (int)(long)hcpu;
1231
1232         switch (action) {
1233         case CPU_UP_CANCELED:
1234         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1235         case CPU_DOWN_PREPARE:
1236         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1237         case CPU_DEAD:
1238         case CPU_DEAD_FROZEN:
1239                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1240                 return NOTIFY_OK;
1241         }
1242
1243         return NOTIFY_DONE;
1244 }
1245
1246 static __init void init_hrtick(void)
1247 {
1248         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1249 }
1250 #else
1251 /*
1252  * Called to set the hrtick timer state.
1253  *
1254  * called with rq->lock held and irqs disabled
1255  */
1256 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1257 {
1258         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1259                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1260 }
1261
1262 static inline void init_hrtick(void)
1263 {
1264 }
1265 #endif /* CONFIG_SMP */
1266
1267 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1271
1272         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1273         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1274         rq->hrtick_csd.info = rq;
1275 #endif
1276
1277         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1278         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1279 }
1280 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1281 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1282 {
1283 }
1284
1285 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1286 {
1287 }
1288
1289 static inline void init_hrtick(void)
1290 {
1291 }
1292 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1293
1294 /*
1295  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1296  *
1297  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1298  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1299  * the target CPU.
1300  */
1301 #ifdef CONFIG_SMP
1302
1303 #ifndef tsk_is_polling
1304 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1305 #endif
1306
1307 static void resched_task(struct task_struct *p)
1308 {
1309         int cpu;
1310
1311         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1312
1313         if (test_tsk_need_resched(p))
1314                 return;
1315
1316         set_tsk_need_resched(p);
1317
1318         cpu = task_cpu(p);
1319         if (cpu == smp_processor_id())
1320                 return;
1321
1322         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1323         smp_mb();
1324         if (!tsk_is_polling(p))
1325                 smp_send_reschedule(cpu);
1326 }
1327
1328 static void resched_cpu(int cpu)
1329 {
1330         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1331         unsigned long flags;
1332
1333         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1334                 return;
1335         resched_task(cpu_curr(cpu));
1336         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1337 }
1338
1339 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1340 /*
1341  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1342  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1343  *
1344  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1345  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1346  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1347  */
1348 int get_nohz_timer_target(void)
1349 {
1350         int cpu = smp_processor_id();
1351         int i;
1352         struct sched_domain *sd;
1353
1354         rcu_read_lock();
1355         for_each_domain(cpu, sd) {
1356                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1357                         if (!idle_cpu(i)) {
1358                                 cpu = i;
1359                                 goto unlock;
1360                         }
1361                 }
1362         }
1363 unlock:
1364         rcu_read_unlock();
1365         return cpu;
1366 }
1367 /*
1368  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1369  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1370  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1371  * idle system the next event might even be infinite time into the
1372  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1373  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1374  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1375  * wheel for the next timer event.
1376  */
1377 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1378 {
1379         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1380
1381         if (cpu == smp_processor_id())
1382                 return;
1383
1384         /*
1385          * This is safe, as this function is called with the timer
1386          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1387          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1388          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1389          * timer into account automatically.
1390          */
1391         if (rq->curr != rq->idle)
1392                 return;
1393
1394         /*
1395          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1396          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1397          * idle task through an additional NOOP schedule()
1398          */
1399         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1400
1401         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1402         smp_mb();
1403         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1404                 smp_send_reschedule(cpu);
1405 }
1406
1407 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1408 {
1409         return idle_cpu(smp_processor_id()) && this_rq()->nohz_balance_kick;
1410 }
1411
1412 #else /* CONFIG_NO_HZ */
1413
1414 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1415 {
1416         return false;
1417 }
1418
1419 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1420
1421 static u64 sched_avg_period(void)
1422 {
1423         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1424 }
1425
1426 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1427 {
1428         s64 period = sched_avg_period();
1429
1430         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1431                 /*
1432                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1433                  * optimising this loop into a divmod call.
1434                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1435                  */
1436                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1437                 rq->age_stamp += period;
1438                 rq->rt_avg /= 2;
1439         }
1440 }
1441
1442 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1443 {
1444         rq->rt_avg += rt_delta;
1445         sched_avg_update(rq);
1446 }
1447
1448 #else /* !CONFIG_SMP */
1449 static void resched_task(struct task_struct *p)
1450 {
1451         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1452         set_tsk_need_resched(p);
1453 }
1454
1455 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1456 {
1457 }
1458
1459 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1460 {
1461 }
1462 #endif /* CONFIG_SMP */
1463
1464 #if BITS_PER_LONG == 32
1465 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1466 #else
1467 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1468 #endif
1469
1470 #define WMULT_SHIFT     32
1471
1472 /*
1473  * Shift right and round:
1474  */
1475 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1476
1477 /*
1478  * delta *= weight / lw
1479  */
1480 static unsigned long
1481 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1482                 struct load_weight *lw)
1483 {
1484         u64 tmp;
1485
1486         /*
1487          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1488          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1489          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1490          */
1491         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1492                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1493         else
1494                 tmp = (u64)delta_exec;
1495
1496         if (!lw->inv_weight) {
1497                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1498
1499                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1500                         lw->inv_weight = 1;
1501                 else if (unlikely(!w))
1502                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1503                 else
1504                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1505         }
1506
1507         /*
1508          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1509          */
1510         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1511                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1512                         WMULT_SHIFT/2);
1513         else
1514                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1515
1516         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1517 }
1518
1519 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1520 {
1521         lw->weight += inc;
1522         lw->inv_weight = 0;
1523 }
1524
1525 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1526 {
1527         lw->weight -= dec;
1528         lw->inv_weight = 0;
1529 }
1530
1531 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1532 {
1533         lw->weight = w;
1534         lw->inv_weight = 0;
1535 }
1536
1537 /*
1538  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1539  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1540  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1541  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1542  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1543  * slice expiry etc.
1544  */
1545
1546 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1547 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1548
1549 /*
1550  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1551  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1552  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1553  * that remained on nice 0.
1554  *
1555  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1556  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1557  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1558  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1559  * the relative distance between them is ~25%.)
1560  */
1561 static const int prio_to_weight[40] = {
1562  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1563  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1564  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1565  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1566  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1567  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1568  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1569  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1570 };
1571
1572 /*
1573  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1574  *
1575  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1576  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1577  * into multiplications:
1578  */
1579 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1580  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1581  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1582  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1583  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1584  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1585  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1586  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1587  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1588 };
1589
1590 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1591 enum cpuacct_stat_index {
1592         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1593         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1594
1595         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1596 };
1597
1598 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1599 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1600 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1601                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1602 #else
1603 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1604 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1605                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1606 #endif
1607
1608 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1609 {
1610         update_load_add(&rq->load, load);
1611 }
1612
1613 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1614 {
1615         update_load_sub(&rq->load, load);
1616 }
1617
1618 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1619                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1620 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1621
1622 /*
1623  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1624  * node and @up when leaving it for the final time.
1625  *
1626  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1627  */
1628 static int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1629                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1630 {
1631         struct task_group *parent, *child;
1632         int ret;
1633
1634         parent = from;
1635
1636 down:
1637         ret = (*down)(parent, data);
1638         if (ret)
1639                 goto out;
1640         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1641                 parent = child;
1642                 goto down;
1643
1644 up:
1645                 continue;
1646         }
1647         ret = (*up)(parent, data);
1648         if (ret || parent == from)
1649                 goto out;
1650
1651         child = parent;
1652         parent = parent->parent;
1653         if (parent)
1654                 goto up;
1655 out:
1656         return ret;
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1661  * leaving it for the final time.
1662  *
1663  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1664  */
1665
1666 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1667 {
1668         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
1669 }
1670
1671 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1672 {
1673         return 0;
1674 }
1675 #endif
1676
1677 #ifdef CONFIG_SMP
1678 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1679 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1680 {
1681         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1682 }
1683
1684 /*
1685  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1686  * according to the scheduling class and "nice" value.
1687  *
1688  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1689  * balance conservatively.
1690  */
1691 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1692 {
1693         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1694         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1695
1696         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1697                 return total;
1698
1699         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1704  * according to the scheduling class and "nice" value.
1705  */
1706 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1707 {
1708         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1709         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1710
1711         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1712                 return total;
1713
1714         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1715 }
1716
1717 static unsigned long power_of(int cpu)
1718 {
1719         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1720 }
1721
1722 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1723
1724 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1725 {
1726         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1727         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1728
1729         if (nr_running)
1730                 return rq->load.weight / nr_running;
1731
1732         return 0;
1733 }
1734
1735 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1736
1737 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1738
1739 /*
1740  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1741  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1742  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1743  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1744  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1745  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1746  */
1747 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1748         __releases(this_rq->lock)
1749         __acquires(busiest->lock)
1750         __acquires(this_rq->lock)
1751 {
1752         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1753         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1754
1755         return 1;
1756 }
1757
1758 #else
1759 /*
1760  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1761  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1762  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1763  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1764  * regardless of entry order into the function.
1765  */
1766 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1767         __releases(this_rq->lock)
1768         __acquires(busiest->lock)
1769         __acquires(this_rq->lock)
1770 {
1771         int ret = 0;
1772
1773         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1774                 if (busiest < this_rq) {
1775                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1776                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1777                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1778                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1779                         ret = 1;
1780                 } else
1781                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1782                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1783         }
1784         return ret;
1785 }
1786
1787 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1788
1789 /*
1790  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1791  */
1792 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1793 {
1794         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1795                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1796                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1797                 BUG_ON(1);
1798         }
1799
1800         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1801 }
1802
1803 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1804         __releases(busiest->lock)
1805 {
1806         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1807         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1808 }
1809
1810 /*
1811  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1812  *
1813  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1814  * you need to do so manually before calling.
1815  */
1816 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1817         __acquires(rq1->lock)
1818         __acquires(rq2->lock)
1819 {
1820         BUG_ON(!irqs_disabled());
1821         if (rq1 == rq2) {
1822                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1823                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1824         } else {
1825                 if (rq1 < rq2) {
1826                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1827                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1828                 } else {
1829                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1830                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1831                 }
1832         }
1833 }
1834
1835 /*
1836  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1837  *
1838  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1839  * you need to do so manually after calling.
1840  */
1841 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1842         __releases(rq1->lock)
1843         __releases(rq2->lock)
1844 {
1845         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1846         if (rq1 != rq2)
1847                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1848         else
1849                 __release(rq2->lock);
1850 }
1851
1852 #else /* CONFIG_SMP */
1853
1854 /*
1855  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1856  *
1857  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1858  * you need to do so manually before calling.
1859  */
1860 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1861         __acquires(rq1->lock)
1862         __acquires(rq2->lock)
1863 {
1864         BUG_ON(!irqs_disabled());
1865         BUG_ON(rq1 != rq2);
1866         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1867         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1868 }
1869
1870 /*
1871  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1872  *
1873  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1874  * you need to do so manually after calling.
1875  */
1876 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1877         __releases(rq1->lock)
1878         __releases(rq2->lock)
1879 {
1880         BUG_ON(rq1 != rq2);
1881         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1882         __release(rq2->lock);
1883 }
1884
1885 #endif
1886
1887 static void update_sysctl(void);
1888 static int get_update_sysctl_factor(void);
1889 static void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
1890
1891 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1892 {
1893         set_task_rq(p, cpu);
1894 #ifdef CONFIG_SMP
1895         /*
1896          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1897          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1898          * per-task data have been completed by this moment.
1899          */
1900         smp_wmb();
1901         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1902 #endif
1903 }
1904
1905 static const struct sched_class rt_sched_class;
1906
1907 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1908 #define for_each_class(class) \
1909    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1910
1911 #include "sched_stats.h"
1912
1913 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1914 {
1915         rq->nr_running++;
1916 }
1917
1918 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1919 {
1920         rq->nr_running--;
1921 }
1922
1923 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1924 {
1925         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1926         struct load_weight *load = &p->se.load;
1927
1928         /*
1929          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1930          */
1931         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1932                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1933                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1934                 return;
1935         }
1936
1937         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1938         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1939 }
1940
1941 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1942 {
1943         update_rq_clock(rq);
1944         sched_info_queued(p);
1945         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1946 }
1947
1948 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1949 {
1950         update_rq_clock(rq);
1951         sched_info_dequeued(p);
1952         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1953 }
1954
1955 /*
1956  * activate_task - move a task to the runqueue.
1957  */
1958 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1959 {
1960         if (task_contributes_to_load(p))
1961                 rq->nr_uninterruptible--;
1962
1963         enqueue_task(rq, p, flags);
1964 }
1965
1966 /*
1967  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1968  */
1969 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1970 {
1971         if (task_contributes_to_load(p))
1972                 rq->nr_uninterruptible++;
1973
1974         dequeue_task(rq, p, flags);
1975 }
1976
1977 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1978
1979 /*
1980  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1981  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1982  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1983  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1984  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1985  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1986  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1987  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1988  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1989  */
1990 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1991 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1992
1993 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1994 static int sched_clock_irqtime;
1995
1996 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1997 {
1998         sched_clock_irqtime = 1;
1999 }
2000
2001 void disable_sched_clock_irqtime(void)
2002 {
2003         sched_clock_irqtime = 0;
2004 }
2005
2006 #ifndef CONFIG_64BIT
2007 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
2008
2009 static inline void irq_time_write_begin(void)
2010 {
2011         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2012         smp_wmb();
2013 }
2014
2015 static inline void irq_time_write_end(void)
2016 {
2017         smp_wmb();
2018         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2019 }
2020
2021 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2022 {
2023         u64 irq_time;
2024         unsigned seq;
2025
2026         do {
2027                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
2028                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
2029                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2030         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
2031
2032         return irq_time;
2033 }
2034 #else /* CONFIG_64BIT */
2035 static inline void irq_time_write_begin(void)
2036 {
2037 }
2038
2039 static inline void irq_time_write_end(void)
2040 {
2041 }
2042
2043 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2044 {
2045         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2046 }
2047 #endif /* CONFIG_64BIT */
2048
2049 /*
2050  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
2051  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
2052  */
2053 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
2054 {
2055         unsigned long flags;
2056         s64 delta;
2057         int cpu;
2058
2059         if (!sched_clock_irqtime)
2060                 return;
2061
2062         local_irq_save(flags);
2063
2064         cpu = smp_processor_id();
2065         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
2066         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
2067
2068         irq_time_write_begin();
2069         /*
2070          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
2071          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
2072          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
2073          * that do not consume any time, but still wants to run.
2074          */
2075         if (hardirq_count())
2076                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
2077         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
2078                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
2079
2080         irq_time_write_end();
2081         local_irq_restore(flags);
2082 }
2083 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
2084
2085 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2086
2087 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2088 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
2089 {
2090         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
2091                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
2092
2093         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
2094 }
2095 #endif
2096
2097 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2098 {
2099 /*
2100  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
2101  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
2102  */
2103 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2104         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
2105 #endif
2106 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2107         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
2108
2109         /*
2110          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
2111          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
2112          * {soft,}irq region.
2113          *
2114          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
2115          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
2116          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
2117          * monotonic.
2118          *
2119          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
2120          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
2121          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
2122          * atomic ops.
2123          */
2124         if (irq_delta > delta)
2125                 irq_delta = delta;
2126
2127         rq->prev_irq_time += irq_delta;
2128         delta -= irq_delta;
2129 #endif
2130 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
2131         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
2132                 u64 st;
2133
2134                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
2135                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
2136
2137                 if (unlikely(steal > delta))
2138                         steal = delta;
2139
2140                 st = steal_ticks(steal);
2141                 steal = st * TICK_NSEC;
2142
2143                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
2144
2145                 delta -= steal;
2146         }
2147 #endif
2148
2149         rq->clock_task += delta;
2150
2151 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2152         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
2153                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
2154 #endif
2155 }
2156
2157 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2158 static int irqtime_account_hi_update(void)
2159 {
2160         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2161         unsigned long flags;
2162         u64 latest_ns;
2163         int ret = 0;
2164
2165         local_irq_save(flags);
2166         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
2167         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2168                 ret = 1;
2169         local_irq_restore(flags);
2170         return ret;
2171 }
2172
2173 static int irqtime_account_si_update(void)
2174 {
2175         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2176         unsigned long flags;
2177         u64 latest_ns;
2178         int ret = 0;
2179
2180         local_irq_save(flags);
2181         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2182         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2183                 ret = 1;
2184         local_irq_restore(flags);
2185         return ret;
2186 }
2187
2188 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2189
2190 #define sched_clock_irqtime     (0)
2191
2192 #endif
2193
2194 #ifdef CONFIG_SMP
2195 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq);
2196 #endif
2197
2198 #include "sched_idletask.c"
2199 #include "sched_fair.c"
2200 #include "sched_rt.c"
2201 #include "sched_autogroup.c"
2202 #include "sched_stoptask.c"
2203 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2204 # include "sched_debug.c"
2205 #endif
2206
2207 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2208 {
2209         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2210         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2211
2212         if (stop) {
2213                 /*
2214                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2215                  * userspace knows about and won't get confused about.
2216                  *
2217                  * Also, it will make PI more or less work without too
2218                  * much confusion -- but then, stop work should not
2219                  * rely on PI working anyway.
2220                  */
2221                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2222
2223                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2224         }
2225
2226         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2227
2228         if (old_stop) {
2229                 /*
2230                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2231                  * it can die in pieces.
2232                  */
2233                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2234         }
2235 }
2236
2237 /*
2238  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2239  */
2240 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2241 {
2242         return p->static_prio;
2243 }
2244
2245 /*
2246  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2247  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2248  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2249  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2250  * estimator recalculates.
2251  */
2252 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2253 {
2254         int prio;
2255
2256         if (task_has_rt_policy(p))
2257                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2258         else
2259                 prio = __normal_prio(p);
2260         return prio;
2261 }
2262
2263 /*
2264  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2265  * taken into account by the scheduler. This value might
2266  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2267  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2268  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2269  */
2270 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2271 {
2272         p->normal_prio = normal_prio(p);
2273         /*
2274          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2275          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2276          * to the normal priority:
2277          */
2278         if (!rt_prio(p->prio))
2279                 return p->normal_prio;
2280         return p->prio;
2281 }
2282
2283 /**
2284  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2285  * @p: the task in question.
2286  */
2287 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2288 {
2289         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2290 }
2291
2292 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2293                                        const struct sched_class *prev_class,
2294                                        int oldprio)
2295 {
2296         if (prev_class != p->sched_class) {
2297                 if (prev_class->switched_from)
2298                         prev_class->switched_from(rq, p);
2299                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2300         } else if (oldprio != p->prio)
2301                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2302 }
2303
2304 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2305 {
2306         const struct sched_class *class;
2307
2308         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2309                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2310         } else {
2311                 for_each_class(class) {
2312                         if (class == rq->curr->sched_class)
2313                                 break;
2314                         if (class == p->sched_class) {
2315                                 resched_task(rq->curr);
2316                                 break;
2317                         }
2318                 }
2319         }
2320
2321         /*
2322          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2323          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2324          */
2325         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2326                 rq->skip_clock_update = 1;
2327 }
2328
2329 #ifdef CONFIG_SMP
2330 /*
2331  * Is this task likely cache-hot:
2332  */
2333 static int
2334 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2335 {
2336         s64 delta;
2337
2338         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2339                 return 0;
2340
2341         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2342                 return 0;
2343
2344         /*
2345          * Buddy candidates are cache hot:
2346          */
2347         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2348                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2349                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2350                 return 1;
2351
2352         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2353                 return 1;
2354         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2355                 return 0;
2356
2357         delta = now - p->se.exec_start;
2358
2359         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2360 }
2361
2362 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2363 {
2364 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2365         /*
2366          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2367          * ttwu() will sort out the placement.
2368          */
2369         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2370                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2371
2372 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2373         /*
2374          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2375          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2376          *
2377          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2378          * see task_group().
2379          *
2380          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2381          * task_rq_lock().
2382          */
2383         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2384                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2385 #endif
2386 #endif
2387
2388         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2389
2390         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2391                 p->se.nr_migrations++;
2392                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2393         }
2394
2395         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2396 }
2397
2398 struct migration_arg {
2399         struct task_struct *task;
2400         int dest_cpu;
2401 };
2402
2403 static int migration_cpu_stop(void *data);
2404
2405 /*
2406  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2407  *
2408  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2409  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2410  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2411  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2412  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2413  * @p has remained unscheduled the whole time.
2414  *
2415  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2416  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2417  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2418  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2419  * waiting to become inactive.
2420  */
2421 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2422 {
2423         unsigned long flags;
2424         int running, on_rq;
2425         unsigned long ncsw;
2426         struct rq *rq;
2427
2428         for (;;) {
2429                 /*
2430                  * We do the initial early heuristics without holding
2431                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2432                  * the runqueue lock when things look like they will
2433                  * work out!
2434                  */
2435                 rq = task_rq(p);
2436
2437                 /*
2438                  * If the task is actively running on another CPU
2439                  * still, just relax and busy-wait without holding
2440                  * any locks.
2441                  *
2442                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2443                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2444                  * But we don't care, since "task_running()" will
2445                  * return false if the runqueue has changed and p
2446                  * is actually now running somewhere else!
2447                  */
2448                 while (task_running(rq, p)) {
2449                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2450                                 return 0;
2451                         cpu_relax();
2452                 }
2453
2454                 /*
2455                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2456                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2457                  * just go back and repeat.
2458                  */
2459                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2460                 trace_sched_wait_task(p);
2461                 running = task_running(rq, p);
2462                 on_rq = p->on_rq;
2463                 ncsw = 0;
2464                 if (!match_state || p->state == match_state)
2465                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2466                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2467
2468                 /*
2469                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2470                  */
2471                 if (unlikely(!ncsw))
2472                         break;
2473
2474                 /*
2475                  * Was it really running after all now that we
2476                  * checked with the proper locks actually held?
2477                  *
2478                  * Oops. Go back and try again..
2479                  */
2480                 if (unlikely(running)) {
2481                         cpu_relax();
2482                         continue;
2483                 }
2484
2485                 /*
2486                  * It's not enough that it's not actively running,
2487                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2488                  * preempted!
2489                  *
2490                  * So if it was still runnable (but just not actively
2491                  * running right now), it's preempted, and we should
2492                  * yield - it could be a while.
2493                  */
2494                 if (unlikely(on_rq)) {
2495                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2496
2497                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2498                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2499                         continue;
2500                 }
2501
2502                 /*
2503                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2504                  * runnable, which means that it will never become
2505                  * running in the future either. We're all done!
2506                  */
2507                 break;
2508         }
2509
2510         return ncsw;
2511 }
2512
2513 /***
2514  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2515  * @p: the to-be-kicked thread
2516  *
2517  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2518  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2519  *
2520  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2521  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2522  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2523  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2524  * achieved as well.
2525  */
2526 void kick_process(struct task_struct *p)
2527 {
2528         int cpu;
2529
2530         preempt_disable();
2531         cpu = task_cpu(p);
2532         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2533                 smp_send_reschedule(cpu);
2534         preempt_enable();
2535 }
2536 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2537 #endif /* CONFIG_SMP */
2538
2539 #ifdef CONFIG_SMP
2540 /*
2541  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2542  */
2543 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2544 {
2545         int dest_cpu;
2546         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2547
2548         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2549         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2550                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
2551                         return dest_cpu;
2552
2553         /* Any allowed, online CPU? */
2554         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
2555         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2556                 return dest_cpu;
2557
2558         /* No more Mr. Nice Guy. */
2559         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2560         /*
2561          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2562          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2563          * leave kernel.
2564          */
2565         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2566                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2567                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2568         }
2569
2570         return dest_cpu;
2571 }
2572
2573 /*
2574  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2575  */
2576 static inline
2577 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2578 {
2579         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2580
2581         /*
2582          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2583          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2584          * cpu.
2585          *
2586          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2587          *
2588          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2589          *   not worry about this generic constraint ]
2590          */
2591         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
2592                      !cpu_online(cpu)))
2593                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2594
2595         return cpu;
2596 }
2597
2598 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2599 {
2600         s64 diff = sample - *avg;
2601         *avg += diff >> 3;
2602 }
2603 #endif
2604
2605 static void
2606 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2607 {
2608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2609         struct rq *rq = this_rq();
2610
2611 #ifdef CONFIG_SMP
2612         int this_cpu = smp_processor_id();
2613
2614         if (cpu == this_cpu) {
2615                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2616                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2617         } else {
2618                 struct sched_domain *sd;
2619
2620                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2621                 rcu_read_lock();
2622                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2623                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2624                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2625                                 break;
2626                         }
2627                 }
2628                 rcu_read_unlock();
2629         }
2630
2631         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2632                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2633
2634 #endif /* CONFIG_SMP */
2635
2636         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2637         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2638
2639         if (wake_flags & WF_SYNC)
2640                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2641
2642 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2643 }
2644
2645 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2646 {
2647         activate_task(rq, p, en_flags);
2648         p->on_rq = 1;
2649
2650         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2651         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2652                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2653 }
2654
2655 /*
2656  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2657  */
2658 static void
2659 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2660 {
2661         trace_sched_wakeup(p, true);
2662         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2663
2664         p->state = TASK_RUNNING;
2665 #ifdef CONFIG_SMP
2666         if (p->sched_class->task_woken)
2667                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2668
2669         if (rq->idle_stamp) {
2670                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2671                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2672
2673                 if (delta > max)
2674                         rq->avg_idle = max;
2675                 else
2676                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2677                 rq->idle_stamp = 0;
2678         }
2679 #endif
2680 }
2681
2682 static void
2683 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2684 {
2685 #ifdef CONFIG_SMP
2686         if (p->sched_contributes_to_load)
2687                 rq->nr_uninterruptible--;
2688 #endif
2689
2690         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2691         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2692 }
2693
2694 /*
2695  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2696  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2697  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2698  * the task is still ->on_rq.
2699  */
2700 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2701 {
2702         struct rq *rq;
2703         int ret = 0;
2704
2705         rq = __task_rq_lock(p);
2706         if (p->on_rq) {
2707                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2708                 ret = 1;
2709         }
2710         __task_rq_unlock(rq);
2711
2712         return ret;
2713 }
2714
2715 #ifdef CONFIG_SMP
2716 static void sched_ttwu_pending(void)
2717 {
2718         struct rq *rq = this_rq();
2719         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
2720         struct task_struct *p;
2721
2722         raw_spin_lock(&rq->lock);
2723
2724         while (llist) {
2725                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
2726                 llist = llist_next(llist);
2727                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2728         }
2729
2730         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2731 }
2732
2733 void scheduler_ipi(void)
2734 {
2735         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
2736                 return;
2737
2738         /*
2739          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2740          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2741          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2742          * we do call them.
2743          *
2744          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2745          * properly.
2746          *
2747          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2748          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2749          * somewhat pessimize the simple resched case.
2750          */
2751         irq_enter();
2752         sched_ttwu_pending();
2753
2754         /*
2755          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
2756          */
2757         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
2758                 this_rq()->idle_balance = 1;
2759                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
2760         }
2761         irq_exit();
2762 }
2763
2764 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2765 {
2766         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
2767                 smp_send_reschedule(cpu);
2768 }
2769
2770 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2771 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2772 {
2773         struct rq *rq;
2774         int ret = 0;
2775
2776         rq = __task_rq_lock(p);
2777         if (p->on_cpu) {
2778                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2779                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2780                 ret = 1;
2781         }
2782         __task_rq_unlock(rq);
2783
2784         return ret;
2785
2786 }
2787 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2788 #endif /* CONFIG_SMP */
2789
2790 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2791 {
2792         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2793
2794 #if defined(CONFIG_SMP)
2795         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2796                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2797                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2798                 return;
2799         }
2800 #endif
2801
2802         raw_spin_lock(&rq->lock);
2803         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2804         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2805 }
2806
2807 /**
2808  * try_to_wake_up - wake up a thread
2809  * @p: the thread to be awakened
2810  * @state: the mask of task states that can be woken
2811  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2812  *
2813  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2814  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2815  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2816  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2817  * runnable without the overhead of this.
2818  *
2819  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2820  * or @state didn't match @p's state.
2821  */
2822 static int
2823 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2824 {
2825         unsigned long flags;
2826         int cpu, success = 0;
2827
2828         smp_wmb();
2829         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2830         if (!(p->state & state))
2831                 goto out;
2832
2833         success = 1; /* we're going to change ->state */
2834         cpu = task_cpu(p);
2835
2836         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2837                 goto stat;
2838
2839 #ifdef CONFIG_SMP
2840         /*
2841          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2842          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2843          */
2844         while (p->on_cpu) {
2845 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2846                 /*
2847                  * In case the architecture enables interrupts in
2848                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2849                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2850                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2851                  * remote wakeup.
2852                  */
2853                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2854                         goto stat;
2855 #else
2856                 cpu_relax();
2857 #endif
2858         }
2859         /*
2860          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2861          */
2862         smp_rmb();
2863
2864         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2865         p->state = TASK_WAKING;
2866
2867         if (p->sched_class->task_waking)
2868                 p->sched_class->task_waking(p);
2869
2870         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2871         if (task_cpu(p) != cpu) {
2872                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2873                 set_task_cpu(p, cpu);
2874         }
2875 #endif /* CONFIG_SMP */
2876
2877         ttwu_queue(p, cpu);
2878 stat:
2879         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2880 out:
2881         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2882
2883         return success;
2884 }
2885
2886 /**
2887  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2888  * @p: the thread to be awakened
2889  *
2890  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2891  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2892  * the current task.
2893  */
2894 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2895 {
2896         struct rq *rq = task_rq(p);
2897
2898         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2899             WARN_ON_ONCE(p == current))
2900                 return;
2901
2902         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2903
2904         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2905                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2906                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2907                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2908         }
2909
2910         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2911                 goto out;
2912
2913         if (!p->on_rq)
2914                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2915
2916         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2917         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2918 out:
2919         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2920 }
2921
2922 /**
2923  * wake_up_process - Wake up a specific process
2924  * @p: The process to be woken up.
2925  *
2926  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2927  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2928  * running.
2929  *
2930  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2931  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2932  */
2933 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2934 {
2935         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2936 }
2937 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2938
2939 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2940 {
2941         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2942 }
2943
2944 /*
2945  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2946  * p is forked by current.
2947  *
2948  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2949  */
2950 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2951 {
2952         p->on_rq                        = 0;
2953
2954         p->se.on_rq                     = 0;
2955         p->se.exec_start                = 0;
2956         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2957         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2958         p->se.nr_migrations             = 0;
2959         p->se.vruntime                  = 0;
2960         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2961
2962 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2963         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2964 #endif
2965
2966         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2967
2968 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2969         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2970 #endif
2971 }
2972
2973 /*
2974  * fork()/clone()-time setup:
2975  */
2976 void sched_fork(struct task_struct *p)
2977 {
2978         unsigned long flags;
2979         int cpu = get_cpu();
2980
2981         __sched_fork(p);
2982         /*
2983          * We mark the process as running here. This guarantees that
2984          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2985          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2986          */
2987         p->state = TASK_RUNNING;
2988
2989         /*
2990          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2991          */
2992         p->prio = current->normal_prio;
2993
2994         /*
2995          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2996          */
2997         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2998                 if (task_has_rt_policy(p)) {
2999                         p->policy = SCHED_NORMAL;
3000                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3001                         p->rt_priority = 0;
3002                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
3003                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3004
3005                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
3006                 set_load_weight(p);
3007
3008                 /*
3009                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
3010                  * fulfilled its duty:
3011                  */
3012                 p->sched_reset_on_fork = 0;
3013         }
3014
3015         if (!rt_prio(p->prio))
3016                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3017
3018         if (p->sched_class->task_fork)
3019                 p->sched_class->task_fork(p);
3020
3021         /*
3022          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
3023          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
3024          * is ran before sched_fork().
3025          *
3026          * Silence PROVE_RCU.
3027          */
3028         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3029         set_task_cpu(p, cpu);
3030         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3031
3032 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
3033         if (likely(sched_info_on()))
3034                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3035 #endif
3036 #if defined(CONFIG_SMP)
3037         p->on_cpu = 0;
3038 #endif
3039 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3040         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
3041         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
3042 #endif
3043 #ifdef CONFIG_SMP
3044         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3045 #endif
3046
3047         put_cpu();
3048 }
3049
3050 /*
3051  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3052  *
3053  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3054  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3055  * on the runqueue and wakes it.
3056  */
3057 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3058 {
3059         unsigned long flags;
3060         struct rq *rq;
3061
3062         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3063 #ifdef CONFIG_SMP
3064         /*
3065          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3066          *  - cpus_allowed can change in the fork path
3067          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
3068          */
3069         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
3070 #endif
3071
3072         rq = __task_rq_lock(p);
3073         activate_task(rq, p, 0);
3074         p->on_rq = 1;
3075         trace_sched_wakeup_new(p, true);
3076         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3077 #ifdef CONFIG_SMP
3078         if (p->sched_class->task_woken)
3079                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3080 #endif
3081         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3082 }
3083
3084 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3085
3086 /**
3087  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3088  * @notifier: notifier struct to register
3089  */
3090 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3091 {
3092         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3093 }
3094 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3095
3096 /**
3097  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3098  * @notifier: notifier struct to unregister
3099  *
3100  * This is safe to call from within a preemption notifier.
3101  */
3102 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3103 {
3104         hlist_del(&notifier->link);
3105 }
3106 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3107
3108 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3109 {
3110         struct preempt_notifier *notifier;
3111         struct hlist_node *node;
3112
3113         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3114                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3115 }
3116
3117 static void
3118 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3119                                  struct task_struct *next)
3120 {
3121         struct preempt_notifier *notifier;
3122         struct hlist_node *node;
3123
3124         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3125                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3126 }
3127
3128 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3129
3130 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3131 {
3132 }
3133
3134 static void
3135 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3136                                  struct task_struct *next)
3137 {
3138 }
3139
3140 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3141
3142 /**
3143  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3144  * @rq: the runqueue preparing to switch
3145  * @prev: the current task that is being switched out
3146  * @next: the task we are going to switch to.
3147  *
3148  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3149  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3150  * switch.
3151  *
3152  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3153  * hooks.
3154  */
3155 static inline void
3156 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3157                     struct task_struct *next)
3158 {
3159         sched_info_switch(prev, next);
3160         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3161         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3162         prepare_lock_switch(rq, next);
3163         prepare_arch_switch(next);
3164         trace_sched_switch(prev, next);
3165 }
3166
3167 /**
3168  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3169  * @rq: runqueue associated with task-switch
3170  * @prev: the thread we just switched away from.
3171  *
3172  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3173  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3174  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3175  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3176  *
3177  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3178  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3179  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3180  * details.)
3181  */
3182 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3183         __releases(rq->lock)
3184 {
3185         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3186         long prev_state;
3187
3188         rq->prev_mm = NULL;
3189
3190         /*
3191          * A task struct has one reference for the use as "current".
3192          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3193          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3194          * the scheduled task must drop that reference.
3195          *
3196          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
3197          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
3198          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
3199          * transition, resulting in a double drop.
3200          */
3201         prev_state = prev->state;
3202         finish_arch_switch(prev);
3203 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3204         local_irq_disable();
3205 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3206         perf_event_task_sched_in(prev, current);
3207 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3208         local_irq_enable();
3209 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3210         finish_lock_switch(rq, prev);
3211
3212         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3213         if (mm)
3214                 mmdrop(mm);
3215         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3216                 /*
3217                  * Remove function-return probe instances associated with this
3218                  * task and put them back on the free list.
3219                  */
3220                 kprobe_flush_task(prev);
3221                 put_task_struct(prev);
3222         }
3223 }
3224
3225 #ifdef CONFIG_SMP
3226
3227 /* assumes rq->lock is held */
3228 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3229 {
3230         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3231                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3232 }
3233
3234 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3235 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3236 {
3237         if (rq->post_schedule) {
3238                 unsigned long flags;
3239
3240                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3241                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3242                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3243                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3244
3245                 rq->post_schedule = 0;
3246         }
3247 }
3248
3249 #else
3250
3251 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3252 {
3253 }
3254
3255 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3256 {
3257 }
3258
3259 #endif
3260
3261 /**
3262  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3263  * @prev: the thread we just switched away from.
3264  */
3265 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3266         __releases(rq->lock)
3267 {
3268         struct rq *rq = this_rq();
3269
3270         finish_task_switch(rq, prev);
3271
3272         /*
3273          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3274          * task_switch?
3275          */
3276         post_schedule(rq);
3277
3278 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3279         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3280         preempt_enable();
3281 #endif
3282         if (current->set_child_tid)
3283                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3284 }
3285
3286 /*
3287  * context_switch - switch to the new MM and the new
3288  * thread's register state.
3289  */
3290 static inline void
3291 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3292                struct task_struct *next)
3293 {
3294         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3295
3296         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3297
3298         mm = next->mm;
3299         oldmm = prev->active_mm;
3300         /*
3301          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3302          * combine the page table reload and the switch backend into
3303          * one hypercall.
3304          */
3305         arch_start_context_switch(prev);
3306
3307         if (!mm) {
3308                 next->active_mm = oldmm;
3309                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3310                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3311         } else
3312                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3313
3314         if (!prev->mm) {
3315                 prev->active_mm = NULL;
3316                 rq->prev_mm = oldmm;
3317         }
3318         /*
3319          * Since the runqueue lock will be released by the next
3320          * task (which is an invalid locking op but in the case
3321          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3322          * do an early lockdep release here:
3323          */
3324 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3325         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3326 #endif
3327
3328         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3329         switch_to(prev, next, prev);
3330
3331         barrier();
3332         /*
3333          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3334          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3335          * frame will be invalid.
3336          */
3337         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3338 }
3339
3340 /*
3341  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3342  *
3343  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3344  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3345  * number of context switches performed since bootup.
3346  */
3347 unsigned long nr_running(void)
3348 {
3349         unsigned long i, sum = 0;
3350
3351         for_each_online_cpu(i)
3352                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3353
3354         return sum;
3355 }
3356
3357 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3358 {
3359         unsigned long i, sum = 0;
3360
3361         for_each_possible_cpu(i)
3362                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3363
3364         /*
3365          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3366          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3367          */
3368         if (unlikely((long)sum < 0))
3369                 sum = 0;
3370
3371         return sum;
3372 }
3373
3374 unsigned long long nr_context_switches(void)
3375 {
3376         int i;
3377         unsigned long long sum = 0;
3378
3379         for_each_possible_cpu(i)
3380                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3381
3382         return sum;
3383 }
3384
3385 unsigned long nr_iowait(void)
3386 {
3387         unsigned long i, sum = 0;
3388
3389         for_each_possible_cpu(i)
3390                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3391
3392         return sum;
3393 }
3394
3395 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3396 {
3397         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3398         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3399 }
3400
3401 unsigned long this_cpu_load(void)
3402 {
3403         struct rq *this = this_rq();
3404         return this->cpu_load[0];
3405 }
3406
3407
3408 /*
3409  * Global load-average calculations
3410  *
3411  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
3412  * in order to minimize overhead.
3413  *
3414  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
3415  * nr_uninterruptible.
3416  *
3417  * Once every LOAD_FREQ:
3418  *
3419  *   nr_active = 0;
3420  *   for_each_possible_cpu(cpu)
3421  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
3422  *
3423  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
3424  *
3425  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
3426  *
3427  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
3428  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
3429  *    to calculating nr_active.
3430  *
3431  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
3432  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
3433  *
3434  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
3435  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
3436  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
3437  *
3438  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
3439  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
3440  *    cpu to have completed this task.
3441  *
3442  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
3443  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
3444  *
3445  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
3446  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
3447  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
3448  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
3449  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
3450  *    all cpus yields the correct result.
3451  *
3452  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
3453  */
3454
3455 /* Variables and functions for calc_load */
3456 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3457 static unsigned long calc_load_update;
3458 unsigned long avenrun[3];
3459 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
3460
3461 /**
3462  * get_avenrun - get the load average array
3463  * @loads:      pointer to dest load array
3464  * @offset:     offset to add
3465  * @shift:      shift count to shift the result left
3466  *
3467  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3468  */
3469 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3470 {
3471         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3472         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3473         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3474 }
3475
3476 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3477 {
3478         long nr_active, delta = 0;
3479
3480         nr_active = this_rq->nr_running;
3481         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3482
3483         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3484                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3485                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3486         }
3487
3488         return delta;
3489 }
3490
3491 /*
3492  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3493  */
3494 static unsigned long
3495 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3496 {
3497         load *= exp;
3498         load += active * (FIXED_1 - exp);
3499         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3500         return load >> FSHIFT;
3501 }
3502
3503 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3504 /*
3505  * Handle NO_HZ for the global load-average.
3506  *
3507  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
3508  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
3509  * NO_HZ.
3510  *
3511  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
3512  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
3513  * when we read the global state.
3514  *
3515  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
3516  *
3517  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
3518  *    contribution, causing under-accounting.
3519  *
3520  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
3521  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
3522  *
3523  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
3524  *
3525  *        0s            5s            10s           15s
3526  *          +10           +10           +10           +10
3527  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
3528  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
3529  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
3530  *
3531  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
3532  *    accumlating the new one.
3533  *
3534  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
3535  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
3536  *    busy state.
3537  *
3538  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
3539  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
3540  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
3541  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
3542  *    LOAD_FREQ intervals.
3543  *
3544  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3545  */
3546 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
3547 static int calc_load_idx;
3548
3549 static inline int calc_load_write_idx(void)
3550 {
3551         int idx = calc_load_idx;
3552
3553         /*
3554          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
3555          * need to observe the new update time.
3556          */
3557         smp_rmb();
3558
3559         /*
3560          * If the folding window started, make sure we start writing in the
3561          * next idle-delta.
3562          */
3563         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
3564                 idx++;
3565
3566         return idx & 1;
3567 }
3568
3569 static inline int calc_load_read_idx(void)
3570 {
3571         return calc_load_idx & 1;
3572 }
3573
3574 void calc_load_enter_idle(void)
3575 {
3576         struct rq *this_rq = this_rq();
3577         long delta;
3578
3579         /*
3580          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
3581          * into the pending idle delta.
3582          */
3583         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3584         if (delta) {
3585                 int idx = calc_load_write_idx();
3586                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
3587         }
3588 }
3589
3590 void calc_load_exit_idle(void)
3591 {
3592         struct rq *this_rq = this_rq();
3593
3594         /*
3595          * If we're still before the sample window, we're done.
3596          */
3597         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3598                 return;
3599
3600         /*
3601          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
3602          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
3603          * sync up for the next window.
3604          */
3605         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
3606         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
3607                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3608 }
3609
3610 static long calc_load_fold_idle(void)
3611 {
3612         int idx = calc_load_read_idx();
3613         long delta = 0;
3614
3615         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
3616                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
3617
3618         return delta;
3619 }
3620
3621 /**
3622  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3623  *
3624  * @x:         base of the power
3625  * @frac_bits: fractional bits of @x
3626  * @n:         power to raise @x to.
3627  *
3628  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3629  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3630  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3631  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3632  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3633  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3634  * vector.
3635  */
3636 static unsigned long
3637 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3638 {
3639         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3640
3641         if (n) for (;;) {
3642                 if (n & 1) {
3643                         result *= x;
3644                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3645                         result >>= frac_bits;
3646                 }
3647                 n >>= 1;
3648                 if (!n)
3649                         break;
3650                 x *= x;
3651                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3652                 x >>= frac_bits;
3653         }
3654
3655         return result;
3656 }
3657
3658 /*
3659  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3660  *
3661  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3662  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3663  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3664  *
3665  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3666  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3667  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3668  *
3669  *  ...
3670  *
3671  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3672  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3673  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3674  *
3675  * [1] application of the geometric series:
3676  *
3677  *              n         1 - x^(n+1)
3678  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3679  *             i=0          1 - x
3680  */
3681 static unsigned long
3682 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3683             unsigned long active, unsigned int n)
3684 {
3685
3686         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3687 }
3688
3689 /*
3690  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3691  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3692  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3693  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3694  *
3695  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3696  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3697  */
3698 static void calc_global_nohz(void)
3699 {
3700         long delta, active, n;
3701
3702         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
3703                 /*
3704                  * Catch-up, fold however many we are behind still
3705                  */
3706                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
3707                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
3708
3709                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3710                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3711
3712                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3713                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3714                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3715
3716                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3717         }
3718
3719         /*
3720          * Flip the idle index...
3721          *
3722          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
3723          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
3724          * index, this avoids a double flip messing things up.
3725          */
3726         smp_wmb();
3727         calc_load_idx++;
3728 }
3729 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
3730
3731 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
3732 static inline void calc_global_nohz(void) { }
3733
3734 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
3735
3736 /*
3737  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3738  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3739  */
3740 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3741 {
3742         long active, delta;
3743
3744         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3745                 return;
3746
3747         /*
3748          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
3749          */
3750         delta = calc_load_fold_idle();
3751         if (delta)
3752                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3753
3754         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3755         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3756
3757         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3758         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3759         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3760
3761         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3762
3763         /*
3764          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
3765          */
3766         calc_global_nohz();
3767 }
3768
3769 /*
3770  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3771  * active count.
3772  */
3773 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3774 {
3775         long delta;
3776
3777         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3778                 return;
3779
3780         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3781         if (delta)
3782                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3783
3784         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3785 }
3786
3787 /*
3788  * End of global load-average stuff
3789  */
3790
3791 /*
3792  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3793  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3794  *
3795  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3796  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3797  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3798  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3799  *
3800  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3801  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3802  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3803  *
3804  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3805  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3806  * particular idx is approximated to be zero.
3807  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3808  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3809  * based on 128 point scale.
3810  * Example:
3811  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3812  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3813  *
3814  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3815  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3816  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3817  */
3818 #define DEGRADE_SHIFT           7
3819 static const unsigned char
3820                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3821 static const unsigned char
3822                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3823                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3824                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3825                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3826                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3827                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3828
3829 /*
3830  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3831  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3832  * adding any new load.
3833  */
3834 static unsigned long
3835 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3836 {
3837         int j = 0;
3838
3839         if (!missed_updates)
3840                 return load;
3841
3842         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3843                 return 0;
3844
3845         if (idx == 1)
3846                 return load >> missed_updates;
3847
3848         while (missed_updates) {
3849                 if (missed_updates % 2)
3850                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3851
3852                 missed_updates >>= 1;
3853                 j++;
3854         }
3855         return load;
3856 }
3857
3858 /*
3859  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3860  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3861  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3862  */
3863 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
3864                               unsigned long pending_updates)
3865 {
3866         int i, scale;
3867
3868         this_rq->nr_load_updates++;
3869
3870         /* Update our load: */
3871         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3872         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3873                 unsigned long old_load, new_load;
3874
3875                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3876
3877                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3878                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3879                 new_load = this_load;
3880                 /*
3881                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3882                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3883                  * example.
3884                  */
3885                 if (new_load > old_load)
3886                         new_load += scale - 1;
3887
3888                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3889         }
3890
3891         sched_avg_update(this_rq);
3892 }
3893
3894 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3895 /*
3896  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
3897  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
3898  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
3899  *
3900  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
3901  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
3902  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
3903  * (tick_nohz_idle_exit).
3904  *
3905  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
3906  */
3907
3908 /*
3909  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
3910  * idle balance.
3911  */
3912 static void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
3913 {
3914         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
3915         unsigned long load = this_rq->load.weight;
3916         unsigned long pending_updates;
3917
3918         /*
3919          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
3920          */
3921         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3922                 return;
3923
3924         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3925         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3926
3927         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
3928 }
3929
3930 /*
3931  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
3932  */
3933 void update_cpu_load_nohz(void)
3934 {
3935         struct rq *this_rq = this_rq();
3936         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
3937         unsigned long pending_updates;
3938
3939         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3940                 return;
3941
3942         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3943         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3944         if (pending_updates) {
3945                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3946                 /*
3947                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
3948                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
3949                  */
3950                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
3951         }
3952         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3953 }
3954 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
3955
3956 /*
3957  * Called from scheduler_tick()
3958  */
3959 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3960 {
3961         /*
3962          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
3963          */
3964         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
3965         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
3966
3967         calc_load_account_active(this_rq);
3968 }
3969
3970 #ifdef CONFIG_SMP
3971
3972 /*
3973  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3974  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3975  */
3976 void sched_exec(void)
3977 {
3978         struct task_struct *p = current;
3979         unsigned long flags;
3980         int dest_cpu;
3981
3982         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3983         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3984         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3985                 goto unlock;
3986
3987         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3988                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3989
3990                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3991                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3992                 return;
3993         }
3994 unlock:
3995         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3996 }
3997
3998 #endif
3999
4000 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4001
4002 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4003
4004 /*
4005  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4006  * @p in case that task is currently running.
4007  *
4008  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4009  */
4010 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4011 {
4012         u64 ns = 0;
4013
4014         if (task_current(rq, p)) {
4015                 update_rq_clock(rq);
4016                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
4017                 if ((s64)ns < 0)
4018                         ns = 0;
4019         }
4020
4021         return ns;
4022 }
4023
4024 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4025 {
4026         unsigned long flags;
4027         struct rq *rq;
4028         u64 ns = 0;
4029
4030         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4031         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4032         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4033
4034         return ns;
4035 }
4036
4037 /*
4038  * Return accounted runtime for the task.
4039  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4040  * pending runtime that have not been accounted yet.
4041  */
4042 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4043 {
4044         unsigned long flags;
4045         struct rq *rq;
4046         u64 ns = 0;
4047
4048         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4049         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4050         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4051
4052         return ns;
4053 }
4054
4055 /*
4056  * Account user cpu time to a process.
4057  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4058  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4059  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4060  */
4061 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4062                        cputime_t cputime_scaled)
4063 {
4064         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4065         cputime64_t tmp;
4066
4067         /* Add user time to process. */
4068         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4069         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4070         account_group_user_time(p, cputime);
4071
4072         /* Add user time to cpustat. */
4073         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4074         if (TASK_NICE(p) > 0)
4075                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4076         else
4077                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4078
4079         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4080         /* Account for user time used */
4081         acct_update_integrals(p);
4082 }
4083
4084 /*
4085  * Account guest cpu time to a process.
4086  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4087  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4088  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4089  */
4090 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4091                                cputime_t cputime_scaled)
4092 {
4093         cputime64_t tmp;
4094         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4095
4096         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4097
4098         /* Add guest time to process. */
4099         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4100         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4101         account_group_user_time(p, cputime);
4102         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4103
4104         /* Add guest time to cpustat. */
4105         if (TASK_NICE(p) > 0) {
4106                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4107                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
4108         } else {
4109                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4110                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4111         }
4112 }
4113
4114 /*
4115  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
4116  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4117  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4118  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4119  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
4120  */
4121 static inline
4122 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4123                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
4124 {
4125         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4126
4127         /* Add system time to process. */
4128         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4129         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4130         account_group_system_time(p, cputime);
4131
4132         /* Add system time to cpustat. */
4133         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
4134         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4135
4136         /* Account for system time used */
4137         acct_update_integrals(p);
4138 }
4139
4140 /*
4141  * Account system cpu time to a process.
4142  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4143  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4144  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4145  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4146  */
4147 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4148                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4149 {
4150         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4151         cputime64_t *target_cputime64;
4152
4153         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4154                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4155                 return;
4156         }
4157
4158         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4159                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
4160         else if (in_serving_softirq())
4161                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
4162         else
4163                 target_cputime64 = &cpustat->system;
4164
4165         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
4166 }
4167
4168 /*
4169  * Account for involuntary wait time.
4170  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
4171  */
4172 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4173 {
4174         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4175         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4176
4177         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4178 }
4179
4180 /*
4181  * Account for idle time.
4182  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4183  */
4184 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4185 {
4186         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4187         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4188         struct rq *rq = this_rq();
4189
4190         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4191                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4192         else
4193                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4194 }
4195
4196 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
4197 {
4198 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
4199         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
4200                 u64 steal, st = 0;
4201
4202                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
4203                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
4204
4205                 st = steal_ticks(steal);
4206                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
4207
4208                 account_steal_time(st);
4209                 return st;
4210         }
4211 #endif
4212         return false;
4213 }
4214
4215 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4216
4217 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
4218 /*
4219  * Account a tick to a process and cpustat
4220  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4221  * @user_tick: is the tick from userspace
4222  * @rq: the pointer to rq
4223  *
4224  * Tick demultiplexing follows the order
4225  * - pending hardirq update
4226  * - pending softirq update
4227  * - user_time
4228  * - idle_time
4229  * - system time
4230  *   - check for guest_time
4231  *   - else account as system_time
4232  *
4233  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
4234  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
4235  * opportunity to update it solely in system time.
4236  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
4237  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
4238  */
4239 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4240                                                 struct rq *rq)
4241 {
4242         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4243         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
4244         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4245
4246         if (steal_account_process_tick())
4247                 return;
4248
4249         if (irqtime_account_hi_update()) {
4250                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4251         } else if (irqtime_account_si_update()) {
4252                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4253         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
4254                 /*
4255                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
4256                  * So, we have to handle it separately here.
4257                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
4258                  */
4259                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4260                                         &cpustat->softirq);
4261         } else if (user_tick) {
4262                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4263         } else if (p == rq->idle) {
4264                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4265         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
4266                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4267         } else {
4268                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4269                                         &cpustat->system);
4270         }
4271 }
4272
4273 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
4274 {
4275         int i;
4276         struct rq *rq = this_rq();
4277
4278         for (i = 0; i < ticks; i++)
4279                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
4280 }
4281 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4282 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
4283 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4284                                                 struct rq *rq) {}
4285 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4286
4287 /*
4288  * Account a single tick of cpu time.
4289  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4290  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4291  */
4292 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4293 {
4294         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4295         struct rq *rq = this_rq();
4296
4297         if (sched_clock_irqtime) {
4298                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
4299                 return;
4300         }
4301
4302         if (steal_account_process_tick())
4303                 return;
4304
4305         if (user_tick)
4306                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4307         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4308                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
4309                                     one_jiffy_scaled);
4310         else
4311                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4312 }
4313
4314 /*
4315  * Account multiple ticks of steal time.
4316  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4317  * @ticks: number of stolen ticks
4318  */
4319 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4320 {
4321         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4322 }
4323
4324 /*
4325  * Account multiple ticks of idle time.
4326  * @ticks: number of stolen ticks
4327  */
4328 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4329 {
4330
4331         if (sched_clock_irqtime) {
4332                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
4333                 return;
4334         }
4335
4336         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4337 }
4338
4339 #endif
4340
4341 /*
4342  * Use precise platform statistics if available:
4343  */
4344 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4345 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4346 {
4347         *ut = p->utime;
4348         *st = p->stime;
4349 }
4350
4351 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4352 {
4353         struct task_cputime cputime;
4354
4355         thread_group_cputime(p, &cputime);
4356
4357         *ut = cputime.utime;
4358         *st = cputime.stime;
4359 }
4360 #else
4361
4362 #ifndef nsecs_to_cputime
4363 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
4364 #endif
4365
4366 static cputime_t scale_utime(cputime_t utime, cputime_t rtime, cputime_t total)
4367 {
4368         u64 temp = (__force u64) rtime;
4369
4370         temp *= (__force u64) utime;
4371
4372         if (sizeof(cputime_t) == 4)
4373                 temp = div_u64(temp, (__force u32) total);
4374         else
4375                 temp = div64_u64(temp, (__force u64) total);
4376
4377         return (__force cputime_t) temp;
4378 }
4379
4380 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4381 {
4382         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4383
4384         /*
4385          * Use CFS's precise accounting:
4386          */
4387         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4388
4389         if (total)
4390                 utime = scale_utime(utime, rtime, total);
4391         else
4392                 utime = rtime;
4393
4394         /*
4395          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4396          */
4397         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4398         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4399
4400         *ut = p->prev_utime;
4401         *st = p->prev_stime;
4402 }
4403
4404 /*
4405  * Must be called with siglock held.
4406  */
4407 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4408 {
4409         struct signal_struct *sig = p->signal;
4410         struct task_cputime cputime;
4411         cputime_t rtime, utime, total;
4412
4413         thread_group_cputime(p, &cputime);
4414
4415         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4416         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4417
4418         if (total)
4419                 utime = scale_utime(cputime.utime, rtime, total);
4420         else
4421                 utime = rtime;
4422
4423         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4424         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4425                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4426
4427         *ut = sig->prev_utime;
4428         *st = sig->prev_stime;
4429 }
4430 #endif
4431
4432 /*
4433  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4434  * We call it with interrupts disabled.
4435  */
4436 void scheduler_tick(void)
4437 {
4438         int cpu = smp_processor_id();
4439         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4440         struct task_struct *curr = rq->curr;
4441
4442         sched_clock_tick();
4443
4444         raw_spin_lock(&rq->lock);
4445         update_rq_clock(rq);
4446         update_cpu_load_active(rq);
4447         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4448         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4449
4450         perf_event_task_tick();
4451
4452 #ifdef CONFIG_SMP
4453         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
4454         trigger_load_balance(rq, cpu);
4455 #endif
4456 }
4457
4458 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4459 {
4460         if (in_lock_functions(addr)) {
4461                 addr = CALLER_ADDR2;
4462                 if (in_lock_functions(addr))
4463                         addr = CALLER_ADDR3;
4464         }
4465         return addr;
4466 }
4467
4468 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4469                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4470
4471 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4472 {
4473 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4474         /*
4475          * Underflow?
4476          */
4477         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4478                 return;
4479 #endif
4480         preempt_count() += val;
4481 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4482         /*
4483          * Spinlock count overflowing soon?
4484          */
4485         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4486                                 PREEMPT_MASK - 10);
4487 #endif
4488         if (preempt_count() == val)
4489                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4490 }
4491 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4492
4493 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4494 {
4495 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4496         /*
4497          * Underflow?
4498          */
4499         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4500                 return;
4501         /*
4502          * Is the spinlock portion underflowing?
4503          */
4504         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4505                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4506                 return;
4507 #endif
4508
4509         if (preempt_count() == val)
4510                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4511         preempt_count() -= val;
4512 }
4513 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4514
4515 #endif
4516
4517 /*
4518  * Print scheduling while atomic bug:
4519  */
4520 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4521 {
4522         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4523
4524         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4525                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4526
4527         debug_show_held_locks(prev);
4528         print_modules();
4529         if (irqs_disabled())
4530                 print_irqtrace_events(prev);
4531
4532         if (regs)
4533                 show_regs(regs);
4534         else
4535                 dump_stack();
4536 }
4537
4538 /*
4539  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4540  */
4541 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4542 {
4543         /*
4544          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4545          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4546          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4547          */
4548         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4549                 __schedule_bug(prev);
4550         rcu_sleep_check();
4551
4552         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4553
4554         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4555 }
4556
4557 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4558 {
4559         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4560                 update_rq_clock(rq);
4561         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4562 }
4563
4564 /*
4565  * Pick up the highest-prio task:
4566  */
4567 static inline struct task_struct *
4568 pick_next_task(struct rq *rq)
4569 {
4570         const struct sched_class *class;
4571         struct task_struct *p;
4572
4573         /*
4574          * Optimization: we know that if all tasks are in
4575          * the fair class we can call that function directly:
4576          */
4577         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
4578                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4579                 if (likely(p))
4580                         return p;
4581         }
4582
4583         for_each_class(class) {
4584                 p = class->pick_next_task(rq);
4585                 if (p)
4586                         return p;
4587         }
4588
4589         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4590 }
4591
4592 /*
4593  * __schedule() is the main scheduler function.
4594  */
4595 static void __sched __schedule(void)
4596 {
4597         struct task_struct *prev, *next;
4598         unsigned long *switch_count;
4599         struct rq *rq;
4600         int cpu;
4601
4602 need_resched:
4603         preempt_disable();
4604         cpu = smp_processor_id();
4605         rq = cpu_rq(cpu);
4606         rcu_note_context_switch(cpu);
4607         prev = rq->curr;
4608
4609         schedule_debug(prev);
4610
4611         if (sched_feat(HRTICK))
4612                 hrtick_clear(rq);
4613
4614         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4615
4616         switch_count = &prev->nivcsw;
4617         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4618                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4619                         prev->state = TASK_RUNNING;
4620                 } else {
4621                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4622                         prev->on_rq = 0;
4623
4624                         /*
4625                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4626                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4627                          * concurrency.
4628                          */
4629                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4630                                 struct task_struct *to_wakeup;
4631
4632                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4633                                 if (to_wakeup)
4634                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4635                         }
4636                 }
4637                 switch_count = &prev->nvcsw;
4638         }
4639
4640         pre_schedule(rq, prev);
4641
4642         if (unlikely(!rq->nr_running))
4643                 idle_balance(cpu, rq);
4644
4645         put_prev_task(rq, prev);
4646         next = pick_next_task(rq);
4647         clear_tsk_need_resched(prev);
4648         rq->skip_clock_update = 0;
4649
4650         if (likely(prev != next)) {
4651                 rq->nr_switches++;
4652                 rq->curr = next;
4653                 ++*switch_count;
4654
4655                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4656                 /*
4657                  * The context switch have flipped the stack from under us
4658                  * and restored the local variables which were saved when
4659                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4660                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4661                  */
4662                 cpu = smp_processor_id();
4663                 rq = cpu_rq(cpu);
4664         } else
4665                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4666
4667         post_schedule(rq);
4668
4669         preempt_enable_no_resched();
4670         if (need_resched())
4671                 goto need_resched;
4672 }
4673
4674 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
4675 {
4676         if (!tsk->state)
4677                 return;
4678         /*
4679          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
4680          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
4681          */
4682         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
4683                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
4684 }
4685
4686 asmlinkage void __sched schedule(void)
4687 {
4688         struct task_struct *tsk = current;
4689
4690         sched_submit_work(tsk);
4691         __schedule();
4692 }
4693 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4694
4695 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4696
4697 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4698 {
4699         if (lock->owner != owner)
4700                 return false;
4701
4702         /*
4703          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4704          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4705          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4706          * ensures the memory stays valid.
4707          */
4708         barrier();
4709
4710         return owner->on_cpu;
4711 }
4712
4713 /*
4714  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4715  * access and not reliable.
4716  */
4717 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4718 {
4719         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4720                 return 0;
4721
4722         rcu_read_lock();
4723         while (owner_running(lock, owner)) {
4724                 if (need_resched())
4725                         break;
4726
4727                 arch_mutex_cpu_relax();
4728         }
4729         rcu_read_unlock();
4730
4731         /*
4732          * We break out the loop above on need_resched() and when the
4733          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
4734          * success only when lock->owner is NULL.
4735          */
4736         return lock->owner == NULL;
4737 }
4738 #endif
4739
4740 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4741 /*
4742  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4743  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4744  * occur there and call schedule directly.
4745  */
4746 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4747 {
4748         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4749
4750         /*
4751          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4752          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4753          */
4754         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4755                 return;
4756
4757         do {
4758                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4759                 __schedule();
4760                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4761
4762                 /*
4763                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4764                  * between schedule and now.
4765                  */
4766                 barrier();
4767         } while (need_resched());
4768 }
4769 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4770
4771 /*
4772  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4773  * off of irq context.
4774  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4775  * protect us against recursive calling from irq.
4776  */
4777 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4778 {
4779         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4780
4781         /* Catch callers which need to be fixed */
4782         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4783
4784         do {
4785                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4786                 local_irq_enable();
4787                 __schedule();
4788                 local_irq_disable();
4789                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4790
4791                 /*
4792                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4793                  * between schedule and now.
4794                  */
4795                 barrier();
4796         } while (need_resched());
4797 }
4798
4799 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4800
4801 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4802                           void *key)
4803 {
4804         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4805 }
4806 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4807
4808 /*
4809  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4810  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4811  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4812  *
4813  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4814  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4815  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4816  */
4817 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4818                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4819 {
4820         wait_queue_t *curr, *next;
4821
4822         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4823                 unsigned flags = curr->flags;
4824
4825                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4826                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4827                         break;
4828         }
4829 }
4830
4831 /**
4832  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4833  * @q: the waitqueue
4834  * @mode: which threads
4835  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4836  * @key: is directly passed to the wakeup function
4837  *
4838  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4839  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4840  */
4841 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4842                         int nr_exclusive, void *key)
4843 {
4844         unsigned long flags;
4845
4846         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4847         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4848         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4849 }
4850 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4851
4852 /*
4853  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4854  */
4855 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4856 {
4857         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4858 }
4859 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4860
4861 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4862 {
4863         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4864 }
4865 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4866
4867 /**
4868  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4869  * @q: the waitqueue
4870  * @mode: which threads
4871  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4872  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4873  *
4874  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4875  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4876  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4877  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4878  *
4879  * On UP it can prevent extra preemption.
4880  *
4881  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4882  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4883  */
4884 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4885                         int nr_exclusive, void *key)
4886 {
4887         unsigned long flags;
4888         int wake_flags = WF_SYNC;
4889
4890         if (unlikely(!q))
4891                 return;
4892
4893         if (unlikely(!nr_exclusive))
4894                 wake_flags = 0;
4895
4896         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4897         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4898         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4899 }
4900 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4901
4902 /*
4903  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4904  */
4905 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4906 {
4907         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4908 }
4909 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4910
4911 /**
4912  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4913  * @x:  holds the state of this particular completion
4914  *
4915  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4916  * awakened in the same order in which they were queued.
4917  *
4918  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4919  *
4920  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4921  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4922  */
4923 void complete(struct completion *x)
4924 {
4925         unsigned long flags;
4926
4927         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4928         x->done++;
4929         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4930         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4931 }
4932 EXPORT_SYMBOL(complete);
4933
4934 /**
4935  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4936  * @x:  holds the state of this particular completion
4937  *
4938  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4939  *
4940  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4941  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4942  */
4943 void complete_all(struct completion *x)
4944 {
4945         unsigned long flags;
4946
4947         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4948         x->done += UINT_MAX/2;
4949         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4950         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4951 }
4952 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4953
4954 static inline long __sched
4955 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4956 {
4957         if (!x->done) {
4958                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4959
4960                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4961                 do {
4962                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4963                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4964                                 break;
4965                         }
4966                         __set_current_state(state);
4967                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4968                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4969                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4970                 } while (!x->done && timeout);
4971                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4972                 if (!x->done)
4973                         return timeout;
4974         }
4975         x->done--;
4976         return timeout ?: 1;
4977 }
4978
4979 static long __sched
4980 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4981 {
4982         might_sleep();
4983
4984         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4985         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4986         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4987         return timeout;
4988 }
4989
4990 /**
4991  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4992  * @x:  holds the state of this particular completion
4993  *
4994  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4995  * interruptible and there is no timeout.
4996  *
4997  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4998  * and interrupt capability. Also see complete().
4999  */
5000 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5001 {
5002         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5003 }
5004 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5005
5006 /**
5007  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5008  * @x:  holds the state of this particular completion
5009  * @timeout:  timeout value in jiffies
5010  *
5011  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5012  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5013  * interruptible.
5014  *
5015  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
5016  * jiffies left till timeout) if completed.
5017  */
5018 unsigned long __sched
5019 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5020 {
5021         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5022 }
5023 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5024
5025 /**
5026  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5027  * @x:  holds the state of this particular completion
5028  *
5029  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5030  * interruptible.
5031  *
5032  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
5033  */
5034 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5035 {
5036         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5037         if (t == -ERESTARTSYS)
5038                 return t;
5039         return 0;
5040 }
5041 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5042
5043 /**
5044  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5045  * @x:  holds the state of this particular completion
5046  * @timeout:  timeout value in jiffies
5047  *
5048  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5049  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5050  *
5051  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
5052  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
5053  */
5054 long __sched
5055 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5056                                           unsigned long timeout)
5057 {
5058         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5059 }
5060 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5061
5062 /**
5063  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5064  * @x:  holds the state of this particular completion
5065  *
5066  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5067  * interrupted by a kill signal.
5068  *
5069  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
5070  */
5071 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5072 {
5073         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5074         if (t == -ERESTARTSYS)
5075                 return t;
5076         return 0;
5077 }
5078 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5079
5080 /**
5081  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
5082  * @x:  holds the state of this particular completion
5083  * @timeout:  timeout value in jiffies
5084  *
5085  * This waits for either a completion of a specific task to be
5086  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
5087  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
5088  *
5089  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
5090  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
5091  */
5092 long __sched
5093 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
5094                                      unsigned long timeout)
5095 {
5096         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
5097 }
5098 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
5099
5100 /**
5101  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5102  *      @x:     completion structure
5103  *
5104  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5105  *               1 if a decrement succeeded.
5106  *
5107  *      If a completion is being used as a counting completion,
5108  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5109  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5110  *      is protecting is not available.
5111  */
5112 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5113 {
5114         unsigned long flags;
5115         int ret = 1;
5116
5117         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5118         if (!x->done)
5119                 ret = 0;
5120         else
5121                 x->done--;
5122         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5123         return ret;
5124 }
5125 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5126
5127 /**
5128  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5129  *      @x:     completion structure
5130  *
5131  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5132  *               1 if there are no waiters.
5133  *
5134  */
5135 bool completion_done(struct completion *x)
5136 {
5137         unsigned long flags;
5138         int ret = 1;
5139
5140         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5141         if (!x->done)
5142                 ret = 0;
5143         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5144         return ret;
5145 }
5146 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5147
5148 static long __sched
5149 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5150 {
5151         unsigned long flags;
5152         wait_queue_t wait;
5153
5154         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5155
5156         __set_current_state(state);
5157
5158         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5159         __add_wait_queue(q, &wait);
5160         spin_unlock(&q->lock);
5161         timeout = schedule_timeout(timeout);
5162         spin_lock_irq(&q->lock);
5163         __remove_wait_queue(q, &wait);
5164         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5165
5166         return timeout;
5167 }
5168
5169 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5170 {
5171         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5172 }
5173 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5174
5175 long __sched
5176 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5177 {
5178         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5179 }
5180 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5181
5182 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5183 {
5184         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5185 }
5186 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5187
5188 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5189 {
5190         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5191 }
5192 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5193
5194 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5195
5196 /*
5197  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5198  * @p: task
5199  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5200  *
5201  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5202  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5203  *
5204  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5205  */
5206 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5207 {
5208         int oldprio, on_rq, running;
5209         struct rq *rq;
5210         const struct sched_class *prev_class;
5211
5212         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5213
5214         rq = __task_rq_lock(p);
5215
5216         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
5217         oldprio = p->prio;
5218         prev_class = p->sched_class;
5219         on_rq = p->on_rq;
5220         running = task_current(rq, p);
5221         if (on_rq)
5222                 dequeue_task(rq, p, 0);
5223         if (running)
5224                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5225
5226         if (rt_prio(prio))
5227                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5228         else {
5229                 if (rt_prio(oldprio))
5230                         p->rt.timeout = 0;
5231                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5232         }
5233
5234         p->prio = prio;
5235
5236         if (running)
5237                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5238         if (on_rq)
5239                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
5240
5241         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5242         __task_rq_unlock(rq);
5243 }
5244
5245 #endif
5246
5247 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5248 {
5249         int old_prio, delta, on_rq;
5250         unsigned long flags;
5251         struct rq *rq;
5252
5253         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5254                 return;
5255         /*
5256          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5257          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5258          */
5259         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5260         /*
5261          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5262          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5263          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5264          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5265          */
5266         if (task_has_rt_policy(p)) {
5267                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5268                 goto out_unlock;
5269         }
5270         on_rq = p->on_rq;
5271         if (on_rq)
5272                 dequeue_task(rq, p, 0);
5273
5274         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5275         set_load_weight(p);
5276         old_prio = p->prio;
5277         p->prio = effective_prio(p);
5278         delta = p->prio - old_prio;
5279
5280         if (on_rq) {
5281                 enqueue_task(rq, p, 0);
5282                 /*
5283                  * If the task increased its priority or is running and
5284                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5285                  */
5286                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5287                         resched_task(rq->curr);
5288         }
5289 out_unlock:
5290         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5291 }
5292 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5293
5294 /*
5295  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5296  * @p: task
5297  * @nice: nice value
5298  */
5299 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5300 {
5301         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5302         int nice_rlim = 20 - nice;
5303
5304         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
5305                 capable(CAP_SYS_NICE));
5306 }
5307
5308 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5309
5310 /*
5311  * sys_nice - change the priority of the current process.
5312  * @increment: priority increment
5313  *
5314  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5315  * does similar things.
5316  */
5317 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5318 {
5319         long nice, retval;
5320
5321         /*
5322          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5323          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5324          * and we have a single winner.
5325          */
5326         if (increment < -40)
5327                 increment = -40;
5328         if (increment > 40)
5329                 increment = 40;
5330
5331         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5332         if (nice < -20)
5333                 nice = -20;
5334         if (nice > 19)
5335                 nice = 19;
5336
5337         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5338                 return -EPERM;
5339
5340         retval = security_task_setnice(current, nice);
5341         if (retval)
5342                 return retval;
5343
5344         set_user_nice(current, nice);
5345         return 0;
5346 }
5347
5348 #endif
5349
5350 /**
5351  * task_prio - return the priority value of a given task.
5352  * @p: the task in question.
5353  *
5354  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5355  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5356  * around 0, value goes from -16 to +15.
5357  */
5358 int task_prio(const struct task_struct *p)
5359 {
5360         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5361 }
5362
5363 /**
5364  * task_nice - return the nice value of a given task.
5365  * @p: the task in question.
5366  */
5367 int task_nice(const struct task_struct *p)
5368 {
5369         return TASK_NICE(p);
5370 }
5371 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5372
5373 /**
5374  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5375  * @cpu: the processor in question.
5376  */
5377 int idle_cpu(int cpu)
5378 {
5379         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5380
5381         if (rq->curr != rq->idle)
5382                 return 0;
5383
5384         if (rq->nr_running)
5385                 return 0;
5386
5387 #ifdef CONFIG_SMP
5388         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
5389                 return 0;
5390 #endif
5391
5392         return 1;
5393 }
5394
5395 /**
5396  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5397  * @cpu: the processor in question.
5398  */
5399 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5400 {
5401         return cpu_rq(cpu)->idle;
5402 }
5403
5404 /**
5405  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5406  * @pid: the pid in question.
5407  */
5408 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5409 {
5410         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5411 }
5412
5413 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5414 static void
5415 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5416 {
5417         p->policy = policy;
5418         p->rt_priority = prio;
5419         p->normal_prio = normal_prio(p);
5420         /* we are holding p->pi_lock already */
5421         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5422         if (rt_prio(p->prio))
5423                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5424         else
5425                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5426         set_load_weight(p);
5427 }
5428
5429 /*
5430  * check the target process has a UID that matches the current process's
5431  */
5432 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5433 {
5434         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5435         bool match;
5436
5437         rcu_read_lock();
5438         pcred = __task_cred(p);
5439         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5440                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5441                          cred->euid == pcred->uid);
5442         else
5443                 match = false;
5444         rcu_read_unlock();
5445         return match;
5446 }
5447
5448 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5449                                 const struct sched_param *param, bool user)
5450 {
5451         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5452         unsigned long flags;
5453         const struct sched_class *prev_class;
5454         struct rq *rq;
5455         int reset_on_fork;
5456
5457         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5458         BUG_ON(in_interrupt());
5459 recheck:
5460         /* double check policy once rq lock held */
5461         if (policy < 0) {
5462                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5463                 policy = oldpolicy = p->policy;
5464         } else {
5465                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5466                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5467
5468                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5469                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5470                                 policy != SCHED_IDLE)
5471                         return -EINVAL;
5472         }
5473
5474         /*
5475          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5476          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5477          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5478          */
5479         if (param->sched_priority < 0 ||
5480             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5481             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5482                 return -EINVAL;
5483         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5484                 return -EINVAL;
5485
5486         /*
5487          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5488          */
5489         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5490                 if (rt_policy(policy)) {
5491                         unsigned long rlim_rtprio =
5492                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5493
5494                         /* can't set/change the rt policy */
5495                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5496                                 return -EPERM;
5497
5498                         /* can't increase priority */
5499                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5500                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5501                                 return -EPERM;
5502                 }
5503
5504                 /*
5505                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5506                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5507                  */
5508                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5509                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5510                                 return -EPERM;
5511                 }
5512
5513                 /* can't change other user's priorities */
5514                 if (!check_same_owner(p))
5515                         return -EPERM;
5516
5517                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5518                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5519                         return -EPERM;
5520         }
5521
5522         if (user) {
5523                 retval = security_task_setscheduler(p);
5524                 if (retval)
5525                         return retval;
5526         }
5527
5528         /*
5529          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5530          * changing the priority of the task:
5531          *
5532          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5533          * runqueue lock must be held.
5534          */
5535         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5536
5537         /*
5538          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5539          */
5540         if (p == rq->stop) {
5541                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5542                 return -EINVAL;
5543         }
5544
5545         /*
5546          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5547          */
5548         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5549                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5550
5551                 __task_rq_unlock(rq);
5552                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5553                 return 0;
5554         }
5555
5556 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5557         if (user) {
5558                 /*
5559                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5560                  * assigned.
5561                  */
5562                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5563                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5564                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5565                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5566                         return -EPERM;
5567                 }
5568         }
5569 #endif
5570
5571         /* recheck policy now with rq lock held */
5572         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5573                 policy = oldpolicy = -1;
5574                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5575                 goto recheck;
5576         }
5577         on_rq = p->on_rq;
5578         running = task_current(rq, p);
5579         if (on_rq)
5580                 deactivate_task(rq, p, 0);
5581         if (running)
5582                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5583
5584         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5585
5586         oldprio = p->prio;
5587         prev_class = p->sched_class;
5588         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5589
5590         if (running)
5591                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5592         if (on_rq)
5593                 activate_task(rq, p, 0);
5594
5595         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5596         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5597
5598         rt_mutex_adjust_pi(p);
5599
5600         return 0;
5601 }
5602
5603 /**
5604  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5605  * @p: the task in question.
5606  * @policy: new policy.
5607  * @param: structure containing the new RT priority.
5608  *
5609  * NOTE that the task may be already dead.
5610  */
5611 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5612                        const struct sched_param *param)
5613 {
5614         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5615 }
5616 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5617
5618 /**
5619  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5620  * @p: the task in question.
5621  * @policy: new policy.
5622  * @param: structure containing the new RT priority.
5623  *
5624  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5625  * current context has permission.  For example, this is needed in
5626  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5627  * but our caller might not have that capability.
5628  */
5629 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5630                                const struct sched_param *param)
5631 {
5632         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5633 }
5634
5635 static int
5636 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5637 {
5638         struct sched_param lparam;
5639         struct task_struct *p;
5640         int retval;
5641
5642         if (!param || pid < 0)
5643                 return -EINVAL;
5644         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5645                 return -EFAULT;
5646
5647         rcu_read_lock();
5648         retval = -ESRCH;
5649         p = find_process_by_pid(pid);
5650         if (p != NULL)
5651                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5652         rcu_read_unlock();
5653
5654         return retval;
5655 }
5656
5657 /**
5658  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5659  * @pid: the pid in question.
5660  * @policy: new policy.
5661  * @param: structure containing the new RT priority.
5662  */
5663 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5664                 struct sched_param __user *, param)
5665 {
5666         /* negative values for policy are not valid */
5667         if (policy < 0)
5668                 return -EINVAL;
5669
5670         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5671 }
5672
5673 /**
5674  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5675  * @pid: the pid in question.
5676  * @param: structure containing the new RT priority.
5677  */
5678 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5679 {
5680         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5681 }
5682
5683 /**
5684  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5685  * @pid: the pid in question.
5686  */
5687 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5688 {
5689         struct task_struct *p;
5690         int retval;
5691
5692         if (pid < 0)
5693                 return -EINVAL;
5694
5695         retval = -ESRCH;
5696         rcu_read_lock();
5697         p = find_process_by_pid(pid);
5698         if (p) {
5699                 retval = security_task_getscheduler(p);
5700                 if (!retval)
5701                         retval = p->policy
5702                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5703         }
5704         rcu_read_unlock();
5705         return retval;
5706 }
5707
5708 /**
5709  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5710  * @pid: the pid in question.
5711  * @param: structure containing the RT priority.
5712  */
5713 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5714 {
5715         struct sched_param lp;
5716         struct task_struct *p;
5717         int retval;
5718
5719         if (!param || pid < 0)
5720                 return -EINVAL;
5721
5722         rcu_read_lock();
5723         p = find_process_by_pid(pid);
5724         retval = -ESRCH;
5725         if (!p)
5726                 goto out_unlock;
5727
5728         retval = security_task_getscheduler(p);
5729         if (retval)
5730                 goto out_unlock;
5731
5732         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5733         rcu_read_unlock();
5734
5735         /*
5736          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5737          */
5738         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5739
5740         return retval;
5741
5742 out_unlock:
5743         rcu_read_unlock();
5744         return retval;
5745 }
5746
5747 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5748 {
5749         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5750         struct task_struct *p;
5751         int retval;
5752
5753         get_online_cpus();
5754         rcu_read_lock();
5755
5756         p = find_process_by_pid(pid);
5757         if (!p) {
5758                 rcu_read_unlock();
5759                 put_online_cpus();
5760                 return -ESRCH;
5761         }
5762
5763         /* Prevent p going away */
5764         get_task_struct(p);
5765         rcu_read_unlock();
5766
5767         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5768                 retval = -ENOMEM;
5769                 goto out_put_task;
5770         }
5771         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5772                 retval = -ENOMEM;
5773                 goto out_free_cpus_allowed;
5774         }
5775         retval = -EPERM;
5776         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5777                 goto out_unlock;
5778
5779         retval = security_task_setscheduler(p);
5780         if (retval)
5781                 goto out_unlock;
5782
5783         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5784         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5785 again:
5786         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5787
5788         if (!retval) {
5789                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5790                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5791                         /*
5792                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5793                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5794                          * cpuset's cpus_allowed
5795                          */
5796                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5797                         goto again;
5798                 }
5799         }
5800 out_unlock:
5801         free_cpumask_var(new_mask);
5802 out_free_cpus_allowed:
5803         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5804 out_put_task:
5805         put_task_struct(p);
5806         put_online_cpus();
5807         return retval;
5808 }
5809
5810 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5811                              struct cpumask *new_mask)
5812 {
5813         if (len < cpumask_size())
5814                 cpumask_clear(new_mask);
5815         else if (len > cpumask_size())
5816                 len = cpumask_size();
5817
5818         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5819 }
5820
5821 /**
5822  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5823  * @pid: pid of the process
5824  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5825  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5826  */
5827 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5828                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5829 {
5830         cpumask_var_t new_mask;
5831         int retval;
5832
5833         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5834                 return -ENOMEM;
5835
5836         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5837         if (retval == 0)
5838                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5839         free_cpumask_var(new_mask);
5840         return retval;
5841 }
5842
5843 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5844 {
5845         struct task_struct *p;
5846         unsigned long flags;
5847         int retval;
5848
5849         get_online_cpus();
5850         rcu_read_lock();
5851
5852         retval = -ESRCH;
5853         p = find_process_by_pid(pid);
5854         if (!p)
5855                 goto out_unlock;
5856
5857         retval = security_task_getscheduler(p);
5858         if (retval)
5859                 goto out_unlock;
5860
5861         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5862         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5863         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5864
5865 out_unlock:
5866         rcu_read_unlock();
5867         put_online_cpus();
5868
5869         return retval;
5870 }
5871
5872 /**
5873  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5874  * @pid: pid of the process
5875  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5876  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5877  */
5878 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5879                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5880 {
5881         int ret;
5882         cpumask_var_t mask;
5883
5884         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5885                 return -EINVAL;
5886         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5887                 return -EINVAL;
5888
5889         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5890                 return -ENOMEM;
5891
5892         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5893         if (ret == 0) {
5894                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5895
5896                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5897                         ret = -EFAULT;
5898                 else
5899                         ret = retlen;
5900         }
5901         free_cpumask_var(mask);
5902
5903         return ret;
5904 }
5905
5906 /**
5907  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5908  *
5909  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5910  * other threads running on this CPU then this function will return.
5911  */
5912 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5913 {
5914         struct rq *rq = this_rq_lock();
5915
5916         schedstat_inc(rq, yld_count);
5917         current->sched_class->yield_task(rq);
5918
5919         /*
5920          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5921          * no need to preempt or enable interrupts:
5922          */
5923         __release(rq->lock);
5924         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5925         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5926         preempt_enable_no_resched();
5927
5928         schedule();
5929
5930         return 0;
5931 }
5932
5933 static inline int should_resched(void)
5934 {
5935         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5936 }
5937
5938 static void __cond_resched(void)
5939 {
5940         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5941         __schedule();
5942         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5943 }
5944
5945 int __sched _cond_resched(void)
5946 {
5947         if (should_resched()) {
5948                 __cond_resched();
5949                 return 1;
5950         }
5951         return 0;
5952 }
5953 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5954
5955 /*
5956  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5957  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5958  *
5959  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5960  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5961  * spin_unlock(), once by hand).
5962  */
5963 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5964 {
5965         int resched = should_resched();
5966         int ret = 0;
5967
5968         lockdep_assert_held(lock);
5969
5970         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5971                 spin_unlock(lock);
5972                 if (resched)
5973                         __cond_resched();
5974                 else
5975                         cpu_relax();
5976                 ret = 1;
5977                 spin_lock(lock);
5978         }
5979         return ret;
5980 }
5981 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5982
5983 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5984 {
5985         BUG_ON(!in_softirq());
5986
5987         if (should_resched()) {
5988                 local_bh_enable();
5989                 __cond_resched();
5990                 local_bh_disable();
5991                 return 1;
5992         }
5993         return 0;
5994 }
5995 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5996
5997 /**
5998  * yield - yield the current processor to other threads.
5999  *
6000  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6001  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6002  */
6003 void __sched yield(void)
6004 {
6005         set_current_state(TASK_RUNNING);
6006         sys_sched_yield();
6007 }
6008 EXPORT_SYMBOL(yield);
6009
6010 /**
6011  * yield_to - yield the current processor to another thread in
6012  * your thread group, or accelerate that thread toward the
6013  * processor it's on.
6014  * @p: target task
6015  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
6016  *
6017  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
6018  * can't go away on us before we can do any checks.
6019  *
6020  * Returns true if we indeed boosted the target task.
6021  */
6022 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
6023 {
6024         struct task_struct *curr = current;
6025         struct rq *rq, *p_rq;
6026         unsigned long flags;
6027         bool yielded = 0;
6028
6029         local_irq_save(flags);
6030         rq = this_rq();
6031
6032 again:
6033         p_rq = task_rq(p);
6034         double_rq_lock(rq, p_rq);
6035         while (task_rq(p) != p_rq) {
6036                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
6037                 goto again;
6038         }
6039
6040         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
6041                 goto out;
6042
6043         if (curr->sched_class != p->sched_class)
6044                 goto out;
6045
6046         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
6047                 goto out;
6048
6049         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
6050         if (yielded) {
6051                 schedstat_inc(rq, yld_count);
6052                 /*
6053                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
6054                  * fairness.
6055                  */
6056                 if (preempt && rq != p_rq)
6057                         resched_task(p_rq->curr);
6058         }
6059
6060 out:
6061         double_rq_unlock(rq, p_rq);
6062         local_irq_restore(flags);
6063
6064         if (yielded)
6065                 schedule();
6066
6067         return yielded;
6068 }
6069 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
6070
6071 /*
6072  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6073  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6074  */
6075 void __sched io_schedule(void)
6076 {
6077         struct rq *rq = raw_rq();
6078
6079         delayacct_blkio_start();
6080         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6081         blk_flush_plug(current);
6082         current->in_iowait = 1;
6083         schedule();
6084         current->in_iowait = 0;
6085         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6086         delayacct_blkio_end();
6087 }
6088 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6089
6090 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6091 {
6092         struct rq *rq = raw_rq();
6093         long ret;
6094
6095         delayacct_blkio_start();
6096         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6097         blk_flush_plug(current);
6098         current->in_iowait = 1;
6099         ret = schedule_timeout(timeout);
6100         current->in_iowait = 0;
6101         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6102         delayacct_blkio_end();
6103         return ret;
6104 }
6105
6106 /**
6107  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6108  * @policy: scheduling class.
6109  *
6110  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6111  * by a given scheduling class.
6112  */
6113 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6114 {
6115         int ret = -EINVAL;
6116
6117         switch (policy) {
6118         case SCHED_FIFO:
6119         case SCHED_RR:
6120                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6121                 break;
6122         case SCHED_NORMAL:
6123         case SCHED_BATCH:
6124         case SCHED_IDLE:
6125                 ret = 0;
6126                 break;
6127         }
6128         return ret;
6129 }
6130
6131 /**
6132  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6133  * @policy: scheduling class.
6134  *
6135  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6136  * by a given scheduling class.
6137  */
6138 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6139 {
6140         int ret = -EINVAL;
6141
6142         switch (policy) {
6143         case SCHED_FIFO:
6144         case SCHED_RR:
6145                 ret = 1;
6146                 break;
6147         case SCHED_NORMAL:
6148         case SCHED_BATCH:
6149         case SCHED_IDLE:
6150                 ret = 0;
6151         }
6152         return ret;
6153 }
6154
6155 /**
6156  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6157  * @pid: pid of the process.
6158  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6159  *
6160  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6161  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6162  */
6163 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6164                 struct timespec __user *, interval)
6165 {
6166         struct task_struct *p;
6167         unsigned int time_slice;
6168         unsigned long flags;
6169         struct rq *rq;
6170         int retval;
6171         struct timespec t;
6172
6173         if (pid < 0)
6174                 return -EINVAL;
6175
6176         retval = -ESRCH;
6177         rcu_read_lock();
6178         p = find_process_by_pid(pid);
6179         if (!p)
6180                 goto out_unlock;
6181
6182         retval = security_task_getscheduler(p);
6183         if (retval)
6184                 goto out_unlock;
6185
6186         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6187         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6188         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6189
6190         rcu_read_unlock();
6191         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6192         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6193         return retval;
6194
6195 out_unlock:
6196         rcu_read_unlock();
6197         return retval;
6198 }
6199
6200 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6201
6202 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6203 {
6204         unsigned long free = 0;
6205         unsigned state;
6206
6207         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6208         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
6209                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6210 #if BITS_PER_LONG == 32
6211         if (state == TASK_RUNNING)
6212                 printk(KERN_CONT " running  ");
6213         else
6214                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6215 #else
6216         if (state == TASK_RUNNING)
6217                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6218         else
6219                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6220 #endif
6221 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6222         free = stack_not_used(p);
6223 #endif
6224         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6225                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6226                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6227
6228         show_stack(p, NULL);
6229 }
6230
6231 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6232 {
6233         struct task_struct *g, *p;
6234
6235 #if BITS_PER_LONG == 32
6236         printk(KERN_INFO
6237                 "  task                PC stack   pid father\n");
6238 #else
6239         printk(KERN_INFO
6240                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6241 #endif
6242         rcu_read_lock();
6243         do_each_thread(g, p) {
6244                 /*
6245                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6246                  * console might take a lot of time:
6247                  */
6248                 touch_nmi_watchdog();
6249                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6250                         sched_show_task(p);
6251         } while_each_thread(g, p);
6252
6253         touch_all_softlockup_watchdogs();
6254
6255 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6256         sysrq_sched_debug_show();
6257 #endif
6258         rcu_read_unlock();
6259         /*
6260          * Only show locks if all tasks are dumped:
6261          */
6262         if (!state_filter)
6263                 debug_show_all_locks();
6264 }
6265
6266 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6267 {
6268         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6269 }
6270
6271 /**
6272  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6273  * @idle: task in question
6274  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6275  *
6276  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6277  * flag, to make booting more robust.
6278  */
6279 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6280 {
6281         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6282         unsigned long flags;
6283
6284         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6285
6286         __sched_fork(idle);
6287         idle->state = TASK_RUNNING;
6288         idle->se.exec_start = sched_clock();
6289
6290         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
6291         /*
6292          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
6293          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
6294          * lockdep check in task_group() will fail.
6295          *
6296          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
6297          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
6298          *
6299          * Silence PROVE_RCU
6300          */
6301         rcu_read_lock();
6302         __set_task_cpu(idle, cpu);
6303         rcu_read_unlock();
6304
6305         rq->curr = rq->idle = idle;
6306 #if defined(CONFIG_SMP)
6307         idle->on_cpu = 1;
6308 #endif
6309         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6310
6311         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6312         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6313
6314         /*
6315          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6316          */
6317         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6318         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
6319 #if defined(CONFIG_SMP)
6320         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
6321 #endif
6322 }
6323
6324 /*
6325  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6326  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6327  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6328  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6329  * number of CPUs.
6330  *
6331  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6332  */
6333 static int get_update_sysctl_factor(void)
6334 {
6335         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
6336         unsigned int factor;
6337
6338         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
6339         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
6340                 factor = 1;
6341                 break;
6342         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
6343                 factor = cpus;
6344                 break;
6345         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
6346         default:
6347                 factor = 1 + ilog2(cpus);
6348                 break;
6349         }
6350
6351         return factor;
6352 }
6353
6354 static void update_sysctl(void)
6355 {
6356         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
6357
6358 #define SET_SYSCTL(name) \
6359         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
6360         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
6361         SET_SYSCTL(sched_latency);
6362         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
6363 #undef SET_SYSCTL
6364 }
6365
6366 static inline void sched_init_granularity(void)
6367 {
6368         update_sysctl();
6369 }
6370
6371 #ifdef CONFIG_SMP
6372 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6373 {
6374         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
6375                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6376
6377         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6378         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6379 }
6380
6381 /*
6382  * This is how migration works:
6383  *
6384  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
6385  *    stop_one_cpu().
6386  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
6387  *    off the CPU)
6388  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6389  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6390  *    it and puts it into the right queue.
6391  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6392  *    is done.
6393  */
6394
6395 /*
6396  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6397  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6398  * is removed from the allowed bitmask.
6399  *
6400  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6401  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6402  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6403  */
6404 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6405 {
6406         unsigned long flags;
6407         struct rq *rq;
6408         unsigned int dest_cpu;
6409         int ret = 0;
6410
6411         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6412
6413         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6414                 goto out;
6415
6416         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6417                 ret = -EINVAL;
6418                 goto out;
6419         }
6420
6421         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6422                 ret = -EINVAL;
6423                 goto out;
6424         }
6425
6426         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6427
6428         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6429         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6430                 goto out;
6431
6432         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6433         if (p->on_rq) {
6434                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6435                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6436                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6437                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6438                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6439                 return 0;
6440         }
6441 out:
6442         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6443
6444         return ret;
6445 }
6446 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6447
6448 /*
6449  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6450  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6451  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6452  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6453  *
6454  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6455  * as the task is no longer on this CPU.
6456  *
6457  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6458  */
6459 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6460 {
6461         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6462         int ret = 0;
6463
6464         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6465                 return ret;
6466
6467         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6468         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6469
6470         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6471         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6472         /* Already moved. */
6473         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6474                 goto done;
6475         /* Affinity changed (again). */
6476         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
6477                 goto fail;
6478
6479         /*
6480          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6481          * placed properly.
6482          */
6483         if (p->on_rq) {
6484                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6485                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6486                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6487                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6488         }
6489 done:
6490         ret = 1;
6491 fail:
6492         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6493         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6494         return ret;
6495 }
6496
6497 /*
6498  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6499  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6500  * 'pushing' onto another runqueue.
6501  */
6502 static int migration_cpu_stop(void *data)
6503 {
6504         struct migration_arg *arg = data;
6505
6506         /*
6507          * The original target cpu might have gone down and we might
6508          * be on another cpu but it doesn't matter.
6509          */
6510         local_irq_disable();
6511         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6512         local_irq_enable();
6513         return 0;
6514 }
6515
6516 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6517
6518 /*
6519  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6520  * offline.
6521  */
6522 void idle_task_exit(void)
6523 {
6524         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6525
6526         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6527
6528         if (mm != &init_mm)
6529                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6530         mmdrop(mm);
6531 }
6532
6533 /*
6534  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6535  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6536  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6537  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6538  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6539  */
6540 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6541 {
6542         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6543
6544         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6545         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6546 }
6547
6548 /*
6549  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6550  */
6551 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6552 {
6553         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6554         rq->calc_load_active = 0;
6555 }
6556
6557 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6558 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
6559 {
6560         struct cfs_rq *cfs_rq;
6561
6562         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
6563                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
6564
6565                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
6566                         continue;
6567
6568                 /*
6569                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
6570                  * there's some valid quota amount
6571                  */
6572                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
6573                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
6574                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6575         }
6576 }
6577 #endif
6578
6579 /*
6580  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6581  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6582  *
6583  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6584  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6585  * because of lock validation efforts.
6586  */
6587 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6588 {
6589         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6590         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6591         int dest_cpu;
6592
6593         /*
6594          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6595          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6596          *
6597          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6598          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6599          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6600          * done here.
6601          */
6602         rq->stop = NULL;
6603
6604         for ( ; ; ) {
6605                 /*
6606                  * There's this thread running, bail when that's the only
6607                  * remaining thread.
6608                  */
6609                 if (rq->nr_running == 1)
6610                         break;
6611
6612                 next = pick_next_task(rq);
6613                 BUG_ON(!next);
6614                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6615
6616                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6617                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6618                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6619
6620                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6621
6622                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6623         }
6624
6625         rq->stop = stop;
6626 }
6627
6628 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6629
6630 #if !defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) || !defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6631 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
6632 #endif
6633
6634 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6635
6636 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6637         {
6638                 .procname       = "sched_domain",
6639                 .mode           = 0555,
6640         },
6641         {}
6642 };
6643
6644 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6645         {
6646                 .procname       = "kernel",
6647                 .mode           = 0555,
6648                 .child          = sd_ctl_dir,
6649         },
6650         {}
6651 };
6652
6653 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6654 {
6655         struct ctl_table *entry =
6656                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6657
6658         return entry;
6659 }
6660
6661 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6662 {
6663         struct ctl_table *entry;
6664
6665         /*
6666          * In the intermediate directories, both the child directory and
6667          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6668          * will always be set. In the lowest directory the names are
6669          * static strings and all have proc handlers.
6670          */
6671         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6672                 if (entry->child)
6673                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6674                 if (entry->proc_handler == NULL)
6675                         kfree(entry->procname);
6676         }
6677
6678         kfree(*tablep);
6679         *tablep = NULL;
6680 }
6681
6682 static int min_load_idx = 0;
6683 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
6684
6685 static void
6686 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6687                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6688                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler,
6689                 bool load_idx)
6690 {
6691         entry->procname = procname;
6692         entry->data = data;
6693         entry->maxlen = maxlen;
6694         entry->mode = mode;
6695         entry->proc_handler = proc_handler;
6696
6697         if (load_idx) {
6698                 entry->extra1 = &min_load_idx;
6699                 entry->extra2 = &max_load_idx;
6700         }
6701 }
6702
6703 static struct ctl_table *
6704 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6705 {
6706         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6707
6708         if (table == NULL)
6709                 return NULL;
6710
6711         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6712                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
6713         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6714                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
6715         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6716                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6717         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6718                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6719         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6720                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6721         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6722                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6723         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6724                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6725         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6726                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6727         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6728                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6729         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6730                 &sd->cache_nice_tries,
6731                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6732         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6733                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6734         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6735                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
6736         /* &table[12] is terminator */
6737
6738         return table;
6739 }
6740
6741 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6742 {
6743         struct ctl_table *entry, *table;
6744         struct sched_domain *sd;
6745         int domain_num = 0, i;
6746         char buf[32];
6747
6748         for_each_domain(cpu, sd)
6749                 domain_num++;
6750         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6751         if (table == NULL)
6752                 return NULL;
6753
6754         i = 0;
6755         for_each_domain(cpu, sd) {
6756                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6757                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6758                 entry->mode = 0555;
6759                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6760                 entry++;
6761                 i++;
6762         }
6763         return table;
6764 }
6765
6766 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6767 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6768 {
6769         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6770         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6771         char buf[32];
6772
6773         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6774         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6775
6776         if (entry == NULL)
6777                 return;
6778
6779         for_each_possible_cpu(i) {
6780                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6781                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6782                 entry->mode = 0555;
6783                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6784                 entry++;
6785         }
6786
6787         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6788         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6789 }
6790
6791 /* may be called multiple times per register */
6792 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6793 {
6794         if (sd_sysctl_header)
6795                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6796         sd_sysctl_header = NULL;
6797         if (sd_ctl_dir[0].child)
6798                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6799 }
6800 #else
6801 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6802 {
6803 }
6804 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6805 {
6806 }
6807 #endif
6808
6809 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6810 {
6811         if (!rq->online) {
6812                 const struct sched_class *class;
6813
6814                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6815                 rq->online = 1;
6816
6817                 for_each_class(class) {
6818                         if (class->rq_online)
6819                                 class->rq_online(rq);
6820                 }
6821         }
6822 }
6823
6824 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6825 {
6826         if (rq->online) {
6827                 const struct sched_class *class;
6828
6829                 for_each_class(class) {
6830                         if (class->rq_offline)
6831                                 class->rq_offline(rq);
6832                 }
6833
6834                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6835                 rq->online = 0;
6836         }
6837 }
6838
6839 /*
6840  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6841  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6842  */
6843 static int __cpuinit
6844 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6845 {
6846         int cpu = (long)hcpu;
6847         unsigned long flags;
6848         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6849
6850         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6851
6852         case CPU_UP_PREPARE:
6853                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6854                 break;
6855
6856         case CPU_ONLINE:
6857                 /* Update our root-domain */
6858                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6859                 if (rq->rd) {
6860                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6861
6862                         set_rq_online(rq);
6863                 }
6864                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6865                 break;
6866
6867 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6868         case CPU_DYING:
6869                 sched_ttwu_pending();
6870                 /* Update our root-domain */
6871                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6872                 if (rq->rd) {
6873                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6874                         set_rq_offline(rq);
6875                 }
6876                 migrate_tasks(cpu);
6877                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6878                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6879
6880                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6881                 calc_global_load_remove(rq);
6882                 break;
6883 #endif
6884         }
6885
6886         update_max_interval();
6887
6888         return NOTIFY_OK;
6889 }
6890
6891 /*
6892  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6893  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6894  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6895  */
6896 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6897         .notifier_call = migration_call,
6898         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6899 };
6900
6901 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6902                                       unsigned long action, void *hcpu)
6903 {
6904         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6905         case CPU_ONLINE:
6906         case CPU_DOWN_FAILED:
6907                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6908                 return NOTIFY_OK;
6909         default:
6910                 return NOTIFY_DONE;
6911         }
6912 }
6913
6914 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6915                                         unsigned long action, void *hcpu)
6916 {
6917         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6918         case CPU_DOWN_PREPARE:
6919                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6920                 return NOTIFY_OK;
6921         default:
6922                 return NOTIFY_DONE;
6923         }
6924 }
6925
6926 static int __init migration_init(void)
6927 {
6928         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6929         int err;
6930
6931         /* Initialize migration for the boot CPU */
6932         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6933         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6934         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6935         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6936
6937         /* Register cpu active notifiers */
6938         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6939         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6940
6941         return 0;
6942 }
6943 early_initcall(migration_init);
6944 #endif
6945
6946 #ifdef CONFIG_SMP
6947
6948 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6949
6950 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6951
6952 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6953
6954 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6955 {
6956         sched_domain_debug_enabled = 1;
6957
6958         return 0;
6959 }
6960 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6961
6962 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6963                                   struct cpumask *groupmask)
6964 {
6965         struct sched_group *group = sd->groups;
6966         char str[256];
6967
6968         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6969         cpumask_clear(groupmask);
6970
6971         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6972
6973         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6974                 printk("does not load-balance\n");
6975                 if (sd->parent)
6976                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6977                                         " has parent");
6978                 return -1;
6979         }
6980
6981         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6982
6983         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6984                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6985                                 "CPU%d\n", cpu);
6986         }
6987         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6988                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6989                                 " CPU%d\n", cpu);
6990         }
6991
6992         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6993         do {
6994                 if (!group) {
6995                         printk("\n");
6996                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6997                         break;
6998                 }
6999
7000                 if (!group->sgp->power) {
7001                         printk(KERN_CONT "\n");
7002                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7003                                         "set\n");
7004                         break;
7005                 }
7006
7007                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7008                         printk(KERN_CONT "\n");
7009                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7010                         break;
7011                 }
7012
7013                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7014                         printk(KERN_CONT "\n");
7015                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7016                         break;
7017                 }
7018
7019                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7020
7021                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7022
7023                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7024                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
7025                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7026                                 group->sgp->power);
7027                 }
7028
7029                 group = group->next;
7030         } while (group != sd->groups);
7031         printk(KERN_CONT "\n");
7032
7033         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7034                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7035
7036         if (sd->parent &&
7037             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7038                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7039                         "of domain->span\n");
7040         return 0;
7041 }
7042
7043 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7044 {
7045         int level = 0;
7046
7047         if (!sched_domain_debug_enabled)
7048                 return;
7049
7050         if (!sd) {
7051                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7052                 return;
7053         }
7054
7055         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7056
7057         for (;;) {
7058                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
7059                         break;
7060                 level++;
7061                 sd = sd->parent;
7062                 if (!sd)
7063                         break;
7064         }
7065 }
7066 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7067 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7068 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7069
7070 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7071 {
7072         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7073                 return 1;
7074
7075         /* Following flags need at least 2 groups */
7076         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7077                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7078                          SD_BALANCE_FORK |
7079                          SD_BALANCE_EXEC |
7080                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7081                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7082                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7083                         return 0;
7084         }
7085
7086         /* Following flags don't use groups */
7087         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7088                 return 0;
7089
7090         return 1;
7091 }
7092
7093 static int
7094 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7095 {
7096         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7097
7098         if (sd_degenerate(parent))
7099                 return 1;
7100
7101         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7102                 return 0;
7103
7104         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7105         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7106                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7107                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7108                                 SD_BALANCE_FORK |
7109                                 SD_BALANCE_EXEC |
7110                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7111                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7112                 if (nr_node_ids == 1)
7113                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7114         }
7115         if (~cflags & pflags)
7116                 return 0;
7117
7118         return 1;
7119 }
7120
7121 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
7122 {
7123         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
7124
7125         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7126         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7127         free_cpumask_var(rd->online);
7128         free_cpumask_var(rd->span);
7129         kfree(rd);
7130 }
7131
7132 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7133 {
7134         struct root_domain *old_rd = NULL;
7135         unsigned long flags;
7136
7137         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7138
7139         if (rq->rd) {
7140                 old_rd = rq->rd;
7141
7142                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7143                         set_rq_offline(rq);
7144
7145                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7146
7147                 /*
7148                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7149                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7150                  * in this function:
7151                  */
7152                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7153                         old_rd = NULL;
7154         }
7155
7156         atomic_inc(&rd->refcount);
7157         rq->rd = rd;
7158
7159         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7160         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
7161                 set_rq_online(rq);
7162
7163         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7164
7165         if (old_rd)
7166                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
7167 }
7168
7169 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
7170 {
7171         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7172
7173         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7174                 goto out;
7175         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7176                 goto free_span;
7177         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7178                 goto free_online;
7179
7180         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
7181                 goto free_rto_mask;
7182         return 0;
7183
7184 free_rto_mask:
7185         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7186 free_online:
7187         free_cpumask_var(rd->online);
7188 free_span:
7189         free_cpumask_var(rd->span);
7190 out:
7191         return -ENOMEM;
7192 }
7193
7194 static void init_defrootdomain(void)
7195 {
7196         init_rootdomain(&def_root_domain);
7197
7198         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7199 }
7200
7201 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7202 {
7203         struct root_domain *rd;
7204
7205         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7206         if (!rd)
7207                 return NULL;
7208
7209         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
7210                 kfree(rd);
7211                 return NULL;
7212         }
7213
7214         return rd;
7215 }
7216
7217 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
7218 {
7219         struct sched_group *tmp, *first;
7220
7221         if (!sg)
7222                 return;
7223
7224         first = sg;
7225         do {
7226                 tmp = sg->next;
7227
7228                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
7229                         kfree(sg->sgp);
7230
7231                 kfree(sg);
7232                 sg = tmp;
7233         } while (sg != first);
7234 }
7235
7236 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
7237 {
7238         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
7239
7240         /*
7241          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
7242          * nuke them all.
7243          */
7244         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7245                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
7246         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
7247                 kfree(sd->groups->sgp);
7248                 kfree(sd->groups);
7249         }
7250         kfree(sd);
7251 }
7252
7253 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
7254 {
7255         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
7256 }
7257
7258 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
7259 {
7260         for (; sd; sd = sd->parent)
7261                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
7262 }
7263
7264 /*
7265  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7266  * hold the hotplug lock.
7267  */
7268 static void
7269 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7270 {
7271         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7272         struct sched_domain *tmp;
7273
7274         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7275         for (tmp = sd; tmp; ) {
7276                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7277                 if (!parent)
7278                         break;
7279
7280                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7281                         tmp->parent = parent->parent;
7282                         if (parent->parent)
7283                                 parent->parent->child = tmp;
7284                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
7285                 } else
7286                         tmp = tmp->parent;
7287         }
7288
7289         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7290                 tmp = sd;
7291                 sd = sd->parent;
7292                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
7293                 if (sd)
7294                         sd->child = NULL;
7295         }
7296
7297         sched_domain_debug(sd, cpu);
7298
7299         rq_attach_root(rq, rd);
7300         tmp = rq->sd;
7301         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7302         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
7303 }
7304
7305 /* cpus with isolated domains */
7306 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7307
7308 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7309 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7310 {
7311         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
7312         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7313         return 1;
7314 }
7315
7316 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7317
7318 #ifdef CONFIG_NUMA
7319
7320 /**
7321  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7322  * @node: node whose sched_domain we're building
7323  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7324  *
7325  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7326  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7327  *
7328  * Should use nodemask_t.
7329  */
7330 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7331 {
7332         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
7333
7334         min_val = INT_MAX;
7335
7336         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7337                 /* Start at @node */
7338                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7339
7340                 if (!nr_cpus_node(n))
7341                         continue;
7342
7343                 /* Skip already used nodes */
7344                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7345                         continue;
7346
7347                 /* Simple min distance search */
7348                 val = node_distance(node, n);
7349
7350                 if (val < min_val) {
7351                         min_val = val;
7352                         best_node = n;
7353                 }
7354         }
7355
7356         if (best_node != -1)
7357                 node_set(best_node, *used_nodes);
7358         return best_node;
7359 }
7360
7361 /**
7362  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7363  * @node: node whose cpumask we're constructing
7364  * @span: resulting cpumask
7365  *
7366  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7367  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7368  * out optimally.
7369  */
7370 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7371 {
7372         nodemask_t used_nodes;
7373         int i;
7374
7375         cpumask_clear(span);
7376         nodes_clear(used_nodes);
7377
7378         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7379         node_set(node, used_nodes);
7380
7381         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7382                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7383                 if (next_node < 0)
7384                         break;
7385                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7386         }
7387 }
7388
7389 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
7390 {
7391         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7392
7393         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
7394
7395         return sched_domains_tmpmask;
7396 }
7397
7398 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
7399 {
7400         return cpu_possible_mask;
7401 }
7402 #endif /* CONFIG_NUMA */
7403
7404 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
7405 {
7406         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
7407 }
7408
7409 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7410
7411 struct sd_data {
7412         struct sched_domain **__percpu sd;
7413         struct sched_group **__percpu sg;
7414         struct sched_group_power **__percpu sgp;
7415 };
7416
7417 struct s_data {
7418         struct sched_domain ** __percpu sd;
7419         struct root_domain      *rd;
7420 };
7421
7422 enum s_alloc {
7423         sa_rootdomain,
7424         sa_sd,
7425         sa_sd_storage,
7426         sa_none,
7427 };
7428
7429 struct sched_domain_topology_level;
7430
7431 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7432 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7433
7434 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7435
7436 struct sched_domain_topology_level {
7437         sched_domain_init_f init;
7438         sched_domain_mask_f mask;
7439         int                 flags;
7440         struct sd_data      data;
7441 };
7442
7443 static int
7444 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7445 {
7446         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7447         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7448         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7449         struct sd_data *sdd = sd->private;
7450         struct sched_domain *child;
7451         int i;
7452
7453         cpumask_clear(covered);
7454
7455         for_each_cpu(i, span) {
7456                 struct cpumask *sg_span;
7457
7458                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7459                         continue;
7460
7461                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7462                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7463
7464                 if (!sg)
7465                         goto fail;
7466
7467                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7468
7469                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7470                 if (child->child) {
7471                         child = child->child;
7472                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7473                 } else
7474                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7475
7476                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7477
7478                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7479                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7480
7481                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7482                         groups = sg;
7483
7484                 if (!first)
7485                         first = sg;
7486                 if (last)
7487                         last->next = sg;
7488                 last = sg;
7489                 last->next = first;
7490         }
7491         sd->groups = groups;
7492
7493         return 0;
7494
7495 fail:
7496         free_sched_groups(first, 0);
7497
7498         return -ENOMEM;
7499 }
7500
7501 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7502 {
7503         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7504         struct sched_domain *child = sd->child;
7505
7506         if (child)
7507                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7508
7509         if (sg) {
7510                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7511                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7512                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7513         }
7514
7515         return cpu;
7516 }
7517
7518 /*
7519  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7520  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7521  * and ->cpu_power to 0.
7522  *
7523  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7524  */
7525 static int
7526 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7527 {
7528         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7529         struct sd_data *sdd = sd->private;
7530         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7531         struct cpumask *covered;
7532         int i;
7533
7534         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7535         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7536
7537         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7538                 return 0;
7539
7540         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7541         covered = sched_domains_tmpmask;
7542
7543         cpumask_clear(covered);
7544
7545         for_each_cpu(i, span) {
7546                 struct sched_group *sg;
7547                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7548                 int j;
7549
7550                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7551                         continue;
7552
7553                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7554                 sg->sgp->power = 0;
7555
7556                 for_each_cpu(j, span) {
7557                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7558                                 continue;
7559
7560                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7561                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7562                 }
7563
7564                 if (!first)
7565                         first = sg;
7566                 if (last)
7567                         last->next = sg;
7568                 last = sg;
7569         }
7570         last->next = first;
7571
7572         return 0;
7573 }
7574
7575 /*
7576  * Initialize sched groups cpu_power.
7577  *
7578  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7579  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7580  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7581  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7582  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7583  * less cpu_power.
7584  */
7585 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7586 {
7587         struct sched_group *sg = sd->groups;
7588
7589         WARN_ON(!sd || !sg);
7590
7591         do {
7592                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
7593                 sg = sg->next;
7594         } while (sg != sd->groups);
7595
7596         if (cpu != group_first_cpu(sg))
7597                 return;
7598
7599         update_group_power(sd, cpu);
7600 }
7601
7602 /*
7603  * Initializers for schedule domains
7604  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7605  */
7606
7607 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7608 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7609 #else
7610 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7611 #endif
7612
7613 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7614 static noinline struct sched_domain *                                   \
7615 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7616 {                                                                       \
7617         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7618         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7619         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7620         sd->private = &tl->data;                                        \
7621         return sd;                                                      \
7622 }
7623
7624 SD_INIT_FUNC(CPU)
7625 #ifdef CONFIG_NUMA
7626  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7627  SD_INIT_FUNC(NODE)
7628 #endif
7629 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7630  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7631 #endif
7632 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7633  SD_INIT_FUNC(MC)
7634 #endif
7635 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7636  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7637 #endif
7638
7639 static int default_relax_domain_level = -1;
7640 int sched_domain_level_max;
7641
7642 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7643 {
7644         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
7645                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
7646
7647         return 1;
7648 }
7649 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7650
7651 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7652                                  struct sched_domain_attr *attr)
7653 {
7654         int request;
7655
7656         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7657                 if (default_relax_domain_level < 0)
7658                         return;
7659                 else
7660                         request = default_relax_domain_level;
7661         } else
7662                 request = attr->relax_domain_level;
7663         if (request < sd->level) {
7664                 /* turn off idle balance on this domain */
7665                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7666         } else {
7667                 /* turn on idle balance on this domain */
7668                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7669         }
7670 }
7671
7672 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7673 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7674
7675 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7676                                  const struct cpumask *cpu_map)
7677 {
7678         switch (what) {
7679         case sa_rootdomain:
7680                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7681                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7682         case sa_sd:
7683                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7684         case sa_sd_storage:
7685                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7686         case sa_none:
7687                 break;
7688         }
7689 }
7690
7691 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7692                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7693 {
7694         memset(d, 0, sizeof(*d));
7695
7696         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7697                 return sa_sd_storage;
7698         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7699         if (!d->sd)
7700                 return sa_sd_storage;
7701         d->rd = alloc_rootdomain();
7702         if (!d->rd)
7703                 return sa_sd;
7704         return sa_rootdomain;
7705 }
7706
7707 /*
7708  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7709  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7710  * will not free the data we're using.
7711  */
7712 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7713 {
7714         struct sd_data *sdd = sd->private;
7715
7716         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7717         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7718
7719         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
7720                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7721
7722         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
7723                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
7724 }
7725
7726 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7727 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7728 {
7729         return topology_thread_cpumask(cpu);
7730 }
7731 #endif
7732
7733 /*
7734  * Topology list, bottom-up.
7735  */
7736 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7737 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7738         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7739 #endif
7740 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7741         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7742 #endif
7743 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7744         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7745 #endif
7746         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7747 #ifdef CONFIG_NUMA
7748         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
7749         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7750 #endif
7751         { NULL, },
7752 };
7753
7754 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7755
7756 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7757 {
7758         struct sched_domain_topology_level *tl;
7759         int j;
7760
7761         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7762                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7763
7764                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7765                 if (!sdd->sd)
7766                         return -ENOMEM;
7767
7768                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7769                 if (!sdd->sg)
7770                         return -ENOMEM;
7771
7772                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
7773                 if (!sdd->sgp)
7774                         return -ENOMEM;
7775
7776                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7777                         struct sched_domain *sd;
7778                         struct sched_group *sg;
7779                         struct sched_group_power *sgp;
7780
7781                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7782                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7783                         if (!sd)
7784                                 return -ENOMEM;
7785
7786                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7787
7788                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7789                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7790                         if (!sg)
7791                                 return -ENOMEM;
7792
7793                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7794
7795                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
7796                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7797                         if (!sgp)
7798                                 return -ENOMEM;
7799
7800                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
7801                 }
7802         }
7803
7804         return 0;
7805 }
7806
7807 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7808 {
7809         struct sched_domain_topology_level *tl;
7810         int j;
7811
7812         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7813                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7814
7815                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7816                         struct sched_domain *sd;
7817
7818                         if (sdd->sd) {
7819                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7820                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7821                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7822                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7823                         }
7824
7825                         if (sdd->sg)
7826                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7827                         if (sdd->sgp)
7828                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
7829                 }
7830                 free_percpu(sdd->sd);
7831                 sdd->sd = NULL;
7832                 free_percpu(sdd->sg);
7833                 sdd->sg = NULL;
7834                 free_percpu(sdd->sgp);
7835                 sdd->sgp = NULL;
7836         }
7837 }
7838
7839 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7840                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7841                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7842                 int cpu)
7843 {
7844         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7845         if (!sd)
7846                 return child;
7847
7848         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7849         if (child) {
7850                 sd->level = child->level + 1;
7851                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7852                 child->parent = sd;
7853         }
7854         sd->child = child;
7855         set_domain_attribute(sd, attr);
7856
7857         return sd;
7858 }
7859
7860 /*
7861  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7862  * to the individual cpus
7863  */
7864 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7865                                struct sched_domain_attr *attr)
7866 {
7867         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7868         struct sched_domain *sd;
7869         struct s_data d;
7870         int i, ret = -ENOMEM;
7871
7872         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7873         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7874                 goto error;
7875
7876         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7877         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7878                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7879
7880                 sd = NULL;
7881                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7882                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7883                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7884                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7885                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7886                                 break;
7887                 }
7888
7889                 while (sd->child)
7890                         sd = sd->child;
7891
7892                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7893         }
7894
7895         /* Build the groups for the domains */
7896         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7897                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7898                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7899                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7900                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7901                                         goto error;
7902                         } else {
7903                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7904                                         goto error;
7905                         }
7906                 }
7907         }
7908
7909         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7910         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7911                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7912                         continue;
7913
7914                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7915                         claim_allocations(i, sd);
7916                         init_sched_groups_power(i, sd);
7917                 }
7918         }
7919
7920         /* Attach the domains */
7921         rcu_read_lock();
7922         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7923                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7924                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7925         }
7926         rcu_read_unlock();
7927
7928         ret = 0;
7929 error:
7930         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7931         return ret;
7932 }
7933
7934 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7935 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7936 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7937                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7938
7939 /*
7940  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7941  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7942  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7943  */
7944 static cpumask_var_t fallback_doms;
7945
7946 /*
7947  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7948  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7949  * or 0 if it stayed the same.
7950  */
7951 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7952 {
7953         return 0;
7954 }
7955
7956 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7957 {
7958         int i;
7959         cpumask_var_t *doms;
7960
7961         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7962         if (!doms)
7963                 return NULL;
7964         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7965                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7966                         free_sched_domains(doms, i);
7967                         return NULL;
7968                 }
7969         }
7970         return doms;
7971 }
7972
7973 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7974 {
7975         unsigned int i;
7976         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7977                 free_cpumask_var(doms[i]);
7978         kfree(doms);
7979 }
7980
7981 /*
7982  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7983  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7984  * exclude other special cases in the future.
7985  */
7986 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7987 {
7988         int err;
7989
7990         arch_update_cpu_topology();
7991         ndoms_cur = 1;
7992         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7993         if (!doms_cur)
7994                 doms_cur = &fallback_doms;
7995         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7996         dattr_cur = NULL;
7997         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7998         register_sched_domain_sysctl();
7999
8000         return err;
8001 }
8002
8003 /*
8004  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8005  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8006  */
8007 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8008 {
8009         int i;
8010
8011         rcu_read_lock();
8012         for_each_cpu(i, cpu_map)
8013                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8014         rcu_read_unlock();
8015 }
8016
8017 /* handle null as "default" */
8018 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8019                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8020 {
8021         struct sched_domain_attr tmp;
8022
8023         /* fast path */
8024         if (!new && !cur)
8025                 return 1;
8026
8027         tmp = SD_ATTR_INIT;
8028         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8029                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8030                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8031 }
8032
8033 /*
8034  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8035  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8036  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8037  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8038  *
8039  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
8040  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8041  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8042  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8043  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8044  * it as it is.
8045  *
8046  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
8047  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
8048  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
8049  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
8050  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
8051  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
8052  *
8053  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8054  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8055  * and it will not create the default domain.
8056  *
8057  * Call with hotplug lock held
8058  */
8059 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
8060                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8061 {
8062         int i, j, n;
8063         int new_topology;
8064
8065         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8066
8067         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8068         unregister_sched_domain_sysctl();
8069
8070         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8071         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8072
8073         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8074
8075         /* Destroy deleted domains */
8076         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8077                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8078                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
8079                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8080                                 goto match1;
8081                 }
8082                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8083                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
8084 match1:
8085                 ;
8086         }
8087
8088         if (doms_new == NULL) {
8089                 ndoms_cur = 0;
8090                 doms_new = &fallback_doms;
8091                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
8092                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8093         }
8094
8095         /* Build new domains */
8096         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8097                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8098                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
8099                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8100                                 goto match2;
8101                 }
8102                 /* no match - add a new doms_new */
8103                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8104 match2:
8105                 ;
8106         }
8107
8108         /* Remember the new sched domains */
8109         if (doms_cur != &fallback_doms)
8110                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
8111         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8112         doms_cur = doms_new;
8113         dattr_cur = dattr_new;
8114         ndoms_cur = ndoms_new;
8115
8116         register_sched_domain_sysctl();
8117
8118         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8119 }
8120
8121 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8122 static void reinit_sched_domains(void)
8123 {
8124         get_online_cpus();
8125
8126         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8127         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8128
8129         rebuild_sched_domains();
8130         put_online_cpus();
8131 }
8132
8133 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8134 {
8135         unsigned int level = 0;
8136
8137         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8138                 return -EINVAL;
8139
8140         /*
8141          * level is always be positive so don't check for
8142          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8143          * What happens on 0 or 1 byte write,
8144          * need to check for count as well?
8145          */
8146
8147         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8148                 return -EINVAL;
8149
8150         if (smt)
8151                 sched_smt_power_savings = level;
8152         else
8153                 sched_mc_power_savings = level;
8154
8155         reinit_sched_domains();
8156
8157         return count;
8158 }
8159
8160 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8161 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8162                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
8163                                            char *page)
8164 {
8165         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8166 }
8167 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8168                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
8169                                             const char *buf, size_t count)
8170 {
8171         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8172 }
8173 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8174                          sched_mc_power_savings_show,
8175                          sched_mc_power_savings_store);
8176 #endif
8177
8178 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8179 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8180                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
8181                                             char *page)
8182 {
8183         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8184 }
8185 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8186                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
8187                                              const char *buf, size_t count)
8188 {
8189         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8190 }
8191 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8192                    sched_smt_power_savings_show,
8193                    sched_smt_power_savings_store);
8194 #endif
8195
8196 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8197 {
8198         int err = 0;
8199
8200 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8201         if (smt_capable())
8202                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8203                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8204 #endif
8205 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8206         if (!err && mc_capable())
8207                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8208                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8209 #endif
8210         return err;
8211 }
8212 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8213
8214 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
8215
8216 /*
8217  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
8218  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
8219  * around partition_sched_domains().
8220  *
8221  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
8222  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
8223  */
8224 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8225                              void *hcpu)
8226 {
8227         switch (action) {
8228         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8229         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8230
8231                 /*
8232                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
8233                  * resume sequence. As long as this is not the last online
8234                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
8235                  * domain, ignoring cpusets.
8236                  */
8237                 num_cpus_frozen--;
8238                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
8239                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8240                         break;
8241                 }
8242
8243                 /*
8244                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
8245                  * restore the original sched domains by considering the
8246                  * cpuset configurations.
8247                  */
8248
8249         case CPU_ONLINE:
8250         case CPU_DOWN_FAILED:
8251                 cpuset_update_active_cpus();
8252                 break;
8253         default:
8254                 return NOTIFY_DONE;
8255         }
8256         return NOTIFY_OK;
8257 }
8258
8259 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8260                                void *hcpu)
8261 {
8262         switch (action) {
8263         case CPU_DOWN_PREPARE:
8264                 cpuset_update_active_cpus();
8265                 break;
8266         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8267                 num_cpus_frozen++;
8268                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8269                 break;
8270         default:
8271                 return NOTIFY_DONE;
8272         }
8273         return NOTIFY_OK;
8274 }
8275
8276 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8277                                 unsigned long action, void *hcpu)
8278 {
8279         int cpu = (int)(long)hcpu;
8280
8281         switch (action) {
8282         case CPU_DOWN_PREPARE:
8283         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8284                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8285                 return NOTIFY_OK;
8286
8287         case CPU_DOWN_FAILED:
8288         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8289         case CPU_ONLINE:
8290         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8291                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8292                 return NOTIFY_OK;
8293
8294         default:
8295                 return NOTIFY_DONE;
8296         }
8297 }
8298
8299 void __init sched_init_smp(void)
8300 {
8301         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8302
8303         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8304         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8305
8306         get_online_cpus();
8307         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8308         init_sched_domains(cpu_active_mask);
8309         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8310         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8311                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8312         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8313         put_online_cpus();
8314
8315         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
8316         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
8317
8318         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8319         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8320
8321         init_hrtick();
8322
8323         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8324         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8325                 BUG();
8326         sched_init_granularity();
8327         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8328
8329         init_sched_rt_class();
8330 }
8331 #else
8332 void __init sched_init_smp(void)
8333 {
8334         sched_init_granularity();
8335 }
8336 #endif /* CONFIG_SMP */
8337
8338 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
8339
8340 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8341 {
8342         return in_lock_functions(addr) ||
8343                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8344                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8345 }
8346
8347 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
8348 {
8349         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8350         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8351         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8352 #ifndef CONFIG_64BIT
8353         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
8354 #endif
8355 }
8356
8357 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8358 {
8359         struct rt_prio_array *array;
8360         int i;
8361
8362         array = &rt_rq->active;
8363         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8364                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8365                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8366         }
8367         /* delimiter for bitsearch: */
8368         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8369
8370 #if defined CONFIG_SMP
8371         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8372         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8373         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8374         rt_rq->overloaded = 0;
8375         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks);
8376 #endif
8377
8378         rt_rq->rt_time = 0;
8379         rt_rq->rt_throttled = 0;
8380         rt_rq->rt_runtime = 0;
8381         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8382 }
8383
8384 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8385 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8386                                 struct sched_entity *se, int cpu,
8387                                 struct sched_entity *parent)
8388 {
8389         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8390
8391         cfs_rq->tg = tg;
8392         cfs_rq->rq = rq;
8393 #ifdef CONFIG_SMP
8394         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
8395         cfs_rq->load_stamp = 1;
8396 #endif
8397         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
8398
8399         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8400         tg->se[cpu] = se;
8401
8402         /* se could be NULL for root_task_group */
8403         if (!se)
8404                 return;
8405
8406         if (!parent)
8407                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8408         else
8409                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8410
8411         se->my_q = cfs_rq;
8412         update_load_set(&se->load, 0);
8413         se->parent = parent;
8414 }
8415 #endif
8416
8417 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8418 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8419                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8420                 struct sched_rt_entity *parent)
8421 {
8422         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8423
8424         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8425         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8426         rt_rq->rq = rq;
8427         rt_rq->tg = tg;
8428
8429         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8430         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8431
8432         if (!rt_se)
8433                 return;
8434
8435         if (!parent)
8436                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8437         else
8438                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8439
8440         rt_se->my_q = rt_rq;
8441         rt_se->parent = parent;
8442         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8443 }
8444 #endif
8445
8446 void __init sched_init(void)
8447 {
8448         int i, j;
8449         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8450
8451 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8452         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8453 #endif
8454 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8455         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8456 #endif
8457 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8458         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8459 #endif
8460         if (alloc_size) {
8461                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8462
8463 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8464                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8465                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8466
8467                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8468                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8469
8470 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8471 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8472                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8473                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8474
8475                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8476                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8477
8478 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8479 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8480                 for_each_possible_cpu(i) {
8481                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8482                         ptr += cpumask_size();
8483                 }
8484 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8485         }
8486
8487 #ifdef CONFIG_SMP
8488         init_defrootdomain();
8489 #endif
8490
8491         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8492                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8493
8494 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8495         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8496                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8497 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8498
8499 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8500         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8501         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8502         autogroup_init(&init_task);
8503 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8504
8505         for_each_possible_cpu(i) {
8506                 struct rq *rq;
8507
8508                 rq = cpu_rq(i);
8509                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8510                 rq->nr_running = 0;
8511                 rq->calc_load_active = 0;
8512                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8513                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8514                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8515 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8516                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8517                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8518                 /*
8519                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8520                  *
8521                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8522                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8523                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8524                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8525                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8526                  * (se->load.weight).
8527                  *
8528                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8529                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8530                  * then A0's share of the cpu resource is:
8531                  *
8532                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8533                  *
8534                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8535                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8536                  */
8537                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8538                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8539 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8540
8541                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8542 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8543                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8544                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8545 #endif
8546
8547                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8548                         rq->cpu_load[j] = 0;
8549
8550                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8551
8552 #ifdef CONFIG_SMP
8553                 rq->sd = NULL;
8554                 rq->rd = NULL;
8555                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
8556                 rq->post_schedule = 0;
8557                 rq->active_balance = 0;
8558                 rq->next_balance = jiffies;
8559                 rq->push_cpu = 0;
8560                 rq->cpu = i;
8561                 rq->online = 0;
8562                 rq->idle_stamp = 0;
8563                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8564                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8565 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8566                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8567 #endif
8568 #endif
8569                 init_rq_hrtick(rq);
8570                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8571         }
8572
8573         set_load_weight(&init_task);
8574
8575 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8576         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8577 #endif
8578
8579 #ifdef CONFIG_SMP
8580         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8581 #endif
8582
8583 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8584         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
8585 #endif
8586
8587         /*
8588          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8589          */
8590         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8591         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8592
8593         /*
8594          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8595          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8596          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8597          * when this runqueue becomes "idle".
8598          */
8599         init_idle(current, smp_processor_id());
8600
8601         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8602
8603         /*
8604          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8605          */
8606         current->sched_class = &fair_sched_class;
8607
8608 #ifdef CONFIG_SMP
8609         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
8610 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8611         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8612         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8613         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8614         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8615         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8616 #endif
8617         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8618         if (cpu_isolated_map == NULL)
8619                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8620 #endif /* SMP */
8621
8622         scheduler_running = 1;
8623 }
8624
8625 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8626 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8627 {
8628         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8629
8630         return (nested == preempt_offset);
8631 }
8632
8633 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8634 {
8635         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8636
8637         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
8638         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8639             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8640                 return;
8641         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8642                 return;
8643         prev_jiffy = jiffies;
8644
8645         printk(KERN_ERR
8646                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8647                         file, line);
8648         printk(KERN_ERR
8649                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8650                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8651                         current->pid, current->comm);
8652
8653         debug_show_held_locks(current);
8654         if (irqs_disabled())
8655                 print_irqtrace_events(current);
8656         dump_stack();
8657 }
8658 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8659 #endif
8660
8661 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8662 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8663 {
8664         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8665         int old_prio = p->prio;
8666         int on_rq;
8667
8668         on_rq = p->on_rq;
8669         if (on_rq)
8670                 deactivate_task(rq, p, 0);
8671         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8672         if (on_rq) {
8673                 activate_task(rq, p, 0);
8674                 resched_task(rq->curr);
8675         }
8676
8677         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8678 }
8679
8680 void normalize_rt_tasks(void)
8681 {
8682         struct task_struct *g, *p;
8683         unsigned long flags;
8684         struct rq *rq;
8685
8686         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8687         do_each_thread(g, p) {
8688                 /*
8689                  * Only normalize user tasks:
8690                  */
8691                 if (!p->mm)
8692                         continue;
8693
8694                 p->se.exec_start                = 0;
8695 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8696                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8697                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8698                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8699 #endif
8700
8701                 if (!rt_task(p)) {
8702                         /*
8703                          * Renice negative nice level userspace
8704                          * tasks back to 0:
8705                          */
8706                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8707                                 set_user_nice(p, 0);
8708                         continue;
8709                 }
8710
8711                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8712                 rq = __task_rq_lock(p);
8713
8714                 normalize_task(rq, p);
8715
8716                 __task_rq_unlock(rq);
8717                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8718         } while_each_thread(g, p);
8719
8720         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8721 }
8722
8723 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8724
8725 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8726 /*
8727  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8728  *
8729  * They can only be called when the whole system has been
8730  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8731  * activity can take place. Using them for anything else would
8732  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8733  * under any other configuration.
8734  */
8735
8736 /**
8737  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8738  * @cpu: the processor in question.
8739  *
8740  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8741  */
8742 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8743 {
8744         return cpu_curr(cpu);
8745 }
8746
8747 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8748
8749 #ifdef CONFIG_IA64
8750 /**
8751  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8752  * @cpu: the processor in question.
8753  * @p: the task pointer to set.
8754  *
8755  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8756  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8757  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8758  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8759  * and caller must save the original value of the current task (see
8760  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8761  * re-starting the system.
8762  *
8763  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8764  */
8765 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8766 {
8767         cpu_curr(cpu) = p;
8768 }
8769
8770 #endif
8771
8772 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8773 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8774 {
8775         int i;
8776
8777         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8778
8779         for_each_possible_cpu(i) {
8780                 if (tg->cfs_rq)
8781                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8782                 if (tg->se)
8783                         kfree(tg->se[i]);
8784         }
8785
8786         kfree(tg->cfs_rq);
8787         kfree(tg->se);
8788 }
8789
8790 static
8791 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8792 {
8793         struct cfs_rq *cfs_rq;
8794         struct sched_entity *se;
8795         int i;
8796
8797         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8798         if (!tg->cfs_rq)
8799                 goto err;
8800         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8801         if (!tg->se)
8802                 goto err;
8803
8804         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8805
8806         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8807
8808         for_each_possible_cpu(i) {
8809                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8810                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8811                 if (!cfs_rq)
8812                         goto err;
8813
8814                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8815                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8816                 if (!se)
8817                         goto err_free_rq;
8818
8819                 init_cfs_rq(cfs_rq);
8820                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8821         }
8822
8823         return 1;
8824
8825 err_free_rq:
8826         kfree(cfs_rq);
8827 err:
8828         return 0;
8829 }
8830
8831 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8832 {
8833         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8834         unsigned long flags;
8835
8836         /*
8837         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8838         * check on_list without danger of it being re-added.
8839         */
8840         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8841                 return;
8842
8843         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8844         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8845         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8846 }
8847 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8848 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8849 {
8850 }
8851
8852 static inline
8853 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8854 {
8855         return 1;
8856 }
8857
8858 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8859 {
8860 }
8861 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8862
8863 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8864 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8865 {
8866         int i;
8867
8868         if (tg->rt_se)
8869                 destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8870
8871         for_each_possible_cpu(i) {
8872                 if (tg->rt_rq)
8873                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8874                 if (tg->rt_se)
8875                         kfree(tg->rt_se[i]);
8876         }
8877
8878         kfree(tg->rt_rq);
8879         kfree(tg->rt_se);
8880 }
8881
8882 static
8883 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8884 {
8885         struct rt_rq *rt_rq;
8886         struct sched_rt_entity *rt_se;
8887         int i;
8888
8889         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8890         if (!tg->rt_rq)
8891                 goto err;
8892         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8893         if (!tg->rt_se)
8894                 goto err;
8895
8896         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8897                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8898
8899         for_each_possible_cpu(i) {
8900                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8901                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8902                 if (!rt_rq)
8903                         goto err;
8904
8905                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8906                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8907                 if (!rt_se)
8908                         goto err_free_rq;
8909
8910                 init_rt_rq(rt_rq, cpu_rq(i));
8911                 rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8912                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8913         }
8914
8915         return 1;
8916
8917 err_free_rq:
8918         kfree(rt_rq);
8919 err:
8920         return 0;
8921 }
8922 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8923 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8924 {
8925 }
8926
8927 static inline
8928 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8929 {
8930         return 1;
8931 }
8932 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8933
8934 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8935 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8936 {
8937         free_fair_sched_group(tg);
8938         free_rt_sched_group(tg);
8939         autogroup_free(tg);
8940         kfree(tg);
8941 }
8942
8943 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8944 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8945 {
8946         struct task_group *tg;
8947         unsigned long flags;
8948
8949         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8950         if (!tg)
8951                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8952
8953         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8954                 goto err;
8955
8956         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8957                 goto err;
8958
8959         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8960         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8961
8962         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8963
8964         tg->parent = parent;
8965         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8966         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8967         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8968
8969         return tg;
8970
8971 err:
8972         free_sched_group(tg);
8973         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8974 }
8975
8976 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8977 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8978 {
8979         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8980         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8981 }
8982
8983 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8984 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8985 {
8986         unsigned long flags;
8987         int i;
8988
8989         /* end participation in shares distribution */
8990         for_each_possible_cpu(i)
8991                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8992
8993         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8994         list_del_rcu(&tg->list);
8995         list_del_rcu(&tg->siblings);
8996         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8997
8998         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8999         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9000 }
9001
9002 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9003  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9004  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9005  *      reflect its new group.
9006  */
9007 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9008 {
9009         struct task_group *tg;
9010         int on_rq, running;
9011         unsigned long flags;
9012         struct rq *rq;
9013
9014         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9015
9016         running = task_current(rq, tsk);
9017         on_rq = tsk->on_rq;
9018
9019         if (on_rq)
9020                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9021         if (unlikely(running))
9022                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9023
9024         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
9025                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
9026                           struct task_group, css);
9027         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
9028         tsk->sched_task_group = tg;
9029
9030 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9031         if (tsk->sched_class->task_move_group)
9032                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
9033         else
9034 #endif
9035                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9036
9037         if (unlikely(running))
9038                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9039         if (on_rq)
9040                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9041
9042         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
9043 }
9044 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9045
9046 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9047 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9048
9049 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9050 {
9051         int i;
9052         unsigned long flags;
9053
9054         /*
9055          * We can't change the weight of the root cgroup.
9056          */
9057         if (!tg->se[0])
9058                 return -EINVAL;
9059
9060         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
9061
9062         mutex_lock(&shares_mutex);
9063         if (tg->shares == shares)
9064                 goto done;
9065
9066         tg->shares = shares;
9067         for_each_possible_cpu(i) {
9068                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
9069                 struct sched_entity *se;
9070
9071                 se = tg->se[i];
9072                 /* Propagate contribution to hierarchy */
9073                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9074                 for_each_sched_entity(se)
9075                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
9076                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9077         }
9078
9079 done:
9080         mutex_unlock(&shares_mutex);
9081         return 0;
9082 }
9083
9084 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9085 {
9086         return tg->shares;
9087 }
9088 #endif
9089
9090 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
9091 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9092 {
9093         if (runtime == RUNTIME_INF)
9094                 return 1ULL << 20;
9095
9096         return div64_u64(runtime << 20, period);
9097 }
9098 #endif
9099
9100 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9101 /*
9102  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9103  */
9104 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9105
9106 /* Must be called with tasklist_lock held */
9107 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9108 {
9109         struct task_struct *g, *p;
9110
9111         /*
9112          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
9113          */
9114         if (task_group_is_autogroup(tg))
9115                 return 0;
9116
9117         do_each_thread(g, p) {
9118                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9119                         return 1;
9120         } while_each_thread(g, p);
9121
9122         return 0;
9123 }
9124
9125 struct rt_schedulable_data {
9126         struct task_group *tg;
9127         u64 rt_period;
9128         u64 rt_runtime;
9129 };
9130
9131 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9132 {
9133         struct rt_schedulable_data *d = data;
9134         struct task_group *child;
9135         unsigned long total, sum = 0;
9136         u64 period, runtime;
9137
9138         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9139         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9140
9141         if (tg == d->tg) {
9142                 period = d->rt_period;
9143                 runtime = d->rt_runtime;
9144         }
9145
9146         /*
9147          * Cannot have more runtime than the period.
9148          */
9149         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9150                 return -EINVAL;
9151
9152         /*
9153          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9154          */
9155         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9156                 return -EBUSY;
9157
9158         total = to_ratio(period, runtime);
9159
9160         /*
9161          * Nobody can have more than the global setting allows.
9162          */
9163         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9164                 return -EINVAL;
9165
9166         /*
9167          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9168          */
9169         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9170                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9171                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9172
9173                 if (child == d->tg) {
9174                         period = d->rt_period;
9175                         runtime = d->rt_runtime;
9176                 }
9177
9178                 sum += to_ratio(period, runtime);
9179         }
9180
9181         if (sum > total)
9182                 return -EINVAL;
9183
9184         return 0;
9185 }
9186
9187 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9188 {
9189         int ret;
9190
9191         struct rt_schedulable_data data = {
9192                 .tg = tg,
9193                 .rt_period = period,
9194                 .rt_runtime = runtime,
9195         };
9196
9197         rcu_read_lock();
9198         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
9199         rcu_read_unlock();
9200
9201         return ret;
9202 }
9203
9204 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
9205                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9206 {
9207         int i, err = 0;
9208
9209         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9210         read_lock(&tasklist_lock);
9211         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9212         if (err)
9213                 goto unlock;
9214
9215         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9216         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9217         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9218
9219         for_each_possible_cpu(i) {
9220                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9221
9222                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9223                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9224                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9225         }
9226         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9227 unlock:
9228         read_unlock(&tasklist_lock);
9229         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9230
9231         return err;
9232 }
9233
9234 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9235 {
9236         u64 rt_runtime, rt_period;
9237
9238         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9239         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9240         if (rt_runtime_us < 0)
9241                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9242
9243         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9244 }
9245
9246 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9247 {
9248         u64 rt_runtime_us;
9249
9250         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9251                 return -1;
9252
9253         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9254         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9255         return rt_runtime_us;
9256 }
9257
9258 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9259 {
9260         u64 rt_runtime, rt_period;
9261
9262         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9263         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9264
9265         if (rt_period == 0)
9266                 return -EINVAL;
9267
9268         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9269 }
9270
9271 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9272 {
9273         u64 rt_period_us;
9274
9275         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9276         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9277         return rt_period_us;
9278 }
9279
9280 static int sched_rt_global_constraints(void)
9281 {
9282         u64 runtime, period;
9283         int ret = 0;
9284
9285         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9286                 return -EINVAL;
9287
9288         runtime = global_rt_runtime();
9289         period = global_rt_period();
9290
9291         /*
9292          * Sanity check on the sysctl variables.
9293          */
9294         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9295                 return -EINVAL;
9296
9297         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9298         read_lock(&tasklist_lock);
9299         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9300         read_unlock(&tasklist_lock);
9301         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9302
9303         return ret;
9304 }
9305
9306 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9307 {
9308         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9309         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9310                 return 0;
9311
9312         return 1;
9313 }
9314
9315 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9316 static int sched_rt_global_constraints(void)
9317 {
9318         unsigned long flags;
9319         int i;
9320
9321         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9322                 return -EINVAL;
9323
9324         /*
9325          * There's always some RT tasks in the root group
9326          * -- migration, kstopmachine etc..
9327          */
9328         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
9329                 return -EBUSY;
9330
9331         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9332         for_each_possible_cpu(i) {
9333                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9334
9335                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9336                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9337                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9338         }
9339         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9340
9341         return 0;
9342 }
9343 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9344
9345 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9346                 void __user *buffer, size_t *lenp,
9347                 loff_t *ppos)
9348 {
9349         int ret;
9350         int old_period, old_runtime;
9351         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9352
9353         mutex_lock(&mutex);
9354         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9355         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9356
9357         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9358
9359         if (!ret && write) {
9360                 ret = sched_rt_global_constraints();
9361                 if (ret) {
9362                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9363                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9364                 } else {
9365                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9366                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9367                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9368                 }
9369         }
9370         mutex_unlock(&mutex);
9371
9372         return ret;
9373 }
9374
9375 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9376
9377 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9378 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9379 {
9380         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9381                             struct task_group, css);
9382 }
9383
9384 static struct cgroup_subsys_state *
9385 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9386 {
9387         struct task_group *tg, *parent;
9388
9389         if (!cgrp->parent) {
9390                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9391                 return &root_task_group.css;
9392         }
9393
9394         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9395         tg = sched_create_group(parent);
9396         if (IS_ERR(tg))
9397                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9398
9399         return &tg->css;
9400 }
9401
9402 static void
9403 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9404 {
9405         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9406
9407         sched_destroy_group(tg);
9408 }
9409
9410 static int
9411 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9412 {
9413 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9414         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9415                 return -EINVAL;
9416 #else
9417         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9418         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9419                 return -EINVAL;
9420 #endif
9421         return 0;
9422 }
9423
9424 static void
9425 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9426 {
9427         sched_move_task(tsk);
9428 }
9429
9430 static void
9431 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9432                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
9433 {
9434         /*
9435          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9436          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9437          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9438          */
9439         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9440                 return;
9441
9442         sched_move_task(task);
9443 }
9444
9445 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9446 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9447                                 u64 shareval)
9448 {
9449         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
9450 }
9451
9452 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9453 {
9454         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9455
9456         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
9457 }
9458
9459 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9460 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
9461
9462 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
9463 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
9464
9465 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
9466
9467 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9468 {
9469         int i, ret = 0, runtime_enabled;
9470         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9471
9472         if (tg == &root_task_group)
9473                 return -EINVAL;
9474
9475         /*
9476          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
9477          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
9478          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
9479          */
9480         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
9481                 return -EINVAL;
9482
9483         /*
9484          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
9485          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
9486          * feasibility.
9487          */
9488         if (period > max_cfs_quota_period)
9489                 return -EINVAL;
9490
9491         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
9492         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
9493         if (ret)
9494                 goto out_unlock;
9495
9496         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
9497         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9498         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9499         cfs_b->quota = quota;
9500
9501         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9502         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
9503         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
9504                 /* force a reprogram */
9505                 cfs_b->timer_active = 0;
9506                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9507         }
9508         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9509
9510         for_each_possible_cpu(i) {
9511                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9512                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
9513
9514                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
9515                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9516                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9517
9518                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
9519                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9520                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
9521         }
9522 out_unlock:
9523         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9524
9525         return ret;
9526 }
9527
9528 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9529 {
9530         u64 quota, period;
9531
9532         period = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9533         if (cfs_quota_us < 0)
9534                 quota = RUNTIME_INF;
9535         else
9536                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9537
9538         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9539 }
9540
9541 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9542 {
9543         u64 quota_us;
9544
9545         if (tg_cfs_bandwidth(tg)->quota == RUNTIME_INF)
9546                 return -1;
9547
9548         quota_us = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9549         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9550
9551         return quota_us;
9552 }
9553
9554 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9555 {
9556         u64 quota, period;
9557
9558         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9559         quota = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9560
9561         if (period <= 0)
9562                 return -EINVAL;
9563
9564         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9565 }
9566
9567 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9568 {
9569         u64 cfs_period_us;
9570
9571         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9572         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9573
9574         return cfs_period_us;
9575 }
9576
9577 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9578 {
9579         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
9580 }
9581
9582 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9583                                 s64 cfs_quota_us)
9584 {
9585         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
9586 }
9587
9588 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9589 {
9590         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
9591 }
9592
9593 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9594                                 u64 cfs_period_us)
9595 {
9596         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
9597 }
9598
9599 struct cfs_schedulable_data {
9600         struct task_group *tg;
9601         u64 period, quota;
9602 };
9603
9604 /*
9605  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9606  * note: units are usecs
9607  */
9608 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9609                                struct cfs_schedulable_data *d)
9610 {
9611         u64 quota, period;
9612
9613         if (tg == d->tg) {
9614                 period = d->period;
9615                 quota = d->quota;
9616         } else {
9617                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9618                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9619         }
9620
9621         /* note: these should typically be equivalent */
9622         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9623                 return RUNTIME_INF;
9624
9625         return to_ratio(period, quota);
9626 }
9627
9628 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9629 {
9630         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9631         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9632         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9633
9634         if (!tg->parent) {
9635                 quota = RUNTIME_INF;
9636         } else {
9637                 struct cfs_bandwidth *parent_b = tg_cfs_bandwidth(tg->parent);
9638
9639                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9640                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
9641
9642                 /*
9643                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
9644                  * limit is set
9645                  */
9646                 if (quota == RUNTIME_INF)
9647                         quota = parent_quota;
9648                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9649                         return -EINVAL;
9650         }
9651         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
9652
9653         return 0;
9654 }
9655
9656 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9657 {
9658         int ret;
9659         struct cfs_schedulable_data data = {
9660                 .tg = tg,
9661                 .period = period,
9662                 .quota = quota,
9663         };
9664
9665         if (quota != RUNTIME_INF) {
9666                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9667                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9668         }
9669
9670         rcu_read_lock();
9671         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9672         rcu_read_unlock();
9673
9674         return ret;
9675 }
9676
9677 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9678                 struct cgroup_map_cb *cb)
9679 {
9680         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9681         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9682
9683         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
9684         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
9685         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
9686
9687         return 0;
9688 }
9689 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9690 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9691
9692 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9693 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9694                                 s64 val)
9695 {
9696         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9697 }
9698
9699 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9700 {
9701         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9702 }
9703
9704 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9705                 u64 rt_period_us)
9706 {
9707         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9708 }
9709
9710 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9711 {
9712         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9713 }
9714 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9715
9716 static struct cftype cpu_files[] = {
9717 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9718         {
9719                 .name = "shares",
9720                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9721                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9722         },
9723 #endif
9724 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9725         {
9726                 .name = "cfs_quota_us",
9727                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9728                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9729         },
9730         {
9731                 .name = "cfs_period_us",
9732                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9733                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9734         },
9735         {
9736                 .name = "stat",
9737                 .read_map = cpu_stats_show,
9738         },
9739 #endif
9740 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9741         {
9742                 .name = "rt_runtime_us",
9743                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9744                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9745         },
9746         {
9747                 .name = "rt_period_us",
9748                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9749                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9750         },
9751 #endif
9752 };
9753
9754 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9755 {
9756         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9757 }
9758
9759 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9760         .name           = "cpu",
9761         .create         = cpu_cgroup_create,
9762         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9763         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
9764         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
9765         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9766         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9767         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9768         .early_init     = 1,
9769 };
9770
9771 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9772
9773 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9774
9775 /*
9776  * CPU accounting code for task groups.
9777  *
9778  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9779  * (balbir@in.ibm.com).
9780  */
9781
9782 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9783 struct cpuacct {
9784         struct cgroup_subsys_state css;
9785         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9786         u64 __percpu *cpuusage;
9787         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9788         struct cpuacct *parent;
9789 };
9790
9791 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9792
9793 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9794 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9795 {
9796         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9797                             struct cpuacct, css);
9798 }
9799
9800 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9801 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9802 {
9803         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9804                             struct cpuacct, css);
9805 }
9806
9807 /* create a new cpu accounting group */
9808 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9809         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9810 {
9811         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9812         int i;
9813
9814         if (!ca)
9815                 goto out;
9816
9817         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9818         if (!ca->cpuusage)
9819                 goto out_free_ca;
9820
9821         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9822                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9823                         goto out_free_counters;
9824
9825         if (cgrp->parent)
9826                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9827
9828         return &ca->css;
9829
9830 out_free_counters:
9831         while (--i >= 0)
9832                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9833         free_percpu(ca->cpuusage);
9834 out_free_ca:
9835         kfree(ca);
9836 out:
9837         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9838 }
9839
9840 /* destroy an existing cpu accounting group */
9841 static void
9842 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9843 {
9844         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9845         int i;
9846
9847         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9848                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9849         free_percpu(ca->cpuusage);
9850         kfree(ca);
9851 }
9852
9853 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9854 {
9855         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9856         u64 data;
9857
9858 #ifndef CONFIG_64BIT
9859         /*
9860          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9861          */
9862         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9863         data = *cpuusage;
9864         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9865 #else
9866         data = *cpuusage;
9867 #endif
9868
9869         return data;
9870 }
9871
9872 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9873 {
9874         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9875
9876 #ifndef CONFIG_64BIT
9877         /*
9878          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9879          */
9880         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9881         *cpuusage = val;
9882         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9883 #else
9884         *cpuusage = val;
9885 #endif
9886 }
9887
9888 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9889 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9890 {
9891         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9892         u64 totalcpuusage = 0;
9893         int i;
9894
9895         for_each_present_cpu(i)
9896                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9897
9898         return totalcpuusage;
9899 }
9900
9901 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9902                                                                 u64 reset)
9903 {
9904         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9905         int err = 0;
9906         int i;
9907
9908         if (reset) {
9909                 err = -EINVAL;
9910                 goto out;
9911         }
9912
9913         for_each_present_cpu(i)
9914                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9915
9916 out:
9917         return err;
9918 }
9919
9920 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9921                                    struct seq_file *m)
9922 {
9923         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9924         u64 percpu;
9925         int i;
9926
9927         for_each_present_cpu(i) {
9928                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9929                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9930         }
9931         seq_printf(m, "\n");
9932         return 0;
9933 }
9934
9935 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9936         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9937         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9938 };
9939
9940 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9941                 struct cgroup_map_cb *cb)
9942 {
9943         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9944         int i;
9945
9946         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9947                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9948                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9949                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9950         }
9951         return 0;
9952 }
9953
9954 static struct cftype files[] = {
9955         {
9956                 .name = "usage",
9957                 .read_u64 = cpuusage_read,
9958                 .write_u64 = cpuusage_write,
9959         },
9960         {
9961                 .name = "usage_percpu",
9962                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9963         },
9964         {
9965                 .name = "stat",
9966                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9967         },
9968 };
9969
9970 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9971 {
9972         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9973 }
9974
9975 /*
9976  * charge this task's execution time to its accounting group.
9977  *
9978  * called with rq->lock held.
9979  */
9980 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9981 {
9982         struct cpuacct *ca;
9983         int cpu;
9984
9985         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9986                 return;
9987
9988         cpu = task_cpu(tsk);
9989
9990         rcu_read_lock();
9991
9992         ca = task_ca(tsk);
9993
9994         for (; ca; ca = ca->parent) {
9995                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9996                 *cpuusage += cputime;
9997         }
9998
9999         rcu_read_unlock();
10000 }
10001
10002 /*
10003  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
10004  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
10005  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
10006  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
10007  *
10008  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
10009  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
10010  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
10011  */
10012 #ifdef CONFIG_SMP
10013 #define CPUACCT_BATCH   \
10014         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
10015 #else
10016 #define CPUACCT_BATCH   0
10017 #endif
10018
10019 /*
10020  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10021  */
10022 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10023                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10024 {
10025         struct cpuacct *ca;
10026         int batch = CPUACCT_BATCH;
10027
10028         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10029                 return;
10030
10031         rcu_read_lock();
10032         ca = task_ca(tsk);
10033
10034         do {
10035                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
10036                 ca = ca->parent;
10037         } while (ca);
10038         rcu_read_unlock();
10039 }
10040
10041 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10042         .name = "cpuacct",
10043         .create = cpuacct_create,
10044         .destroy = cpuacct_destroy,
10045         .populate = cpuacct_populate,
10046         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10047 };
10048 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */