Merge branch 'stable-3.2' into pandora-3.2
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74 #include <linux/init_task.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78 #include <asm/mutex.h>
79 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
80 #include <asm/paravirt.h>
81 #endif
82
83 #include "sched_cpupri.h"
84 #include "workqueue_sched.h"
85 #include "sched_autogroup.h"
86
87 #define CREATE_TRACE_POINTS
88 #include <trace/events/sched.h>
89
90 /*
91  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
92  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
93  * and back.
94  */
95 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
96 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
97 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
98
99 /*
100  * 'User priority' is the nice value converted to something we
101  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
102  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
103  */
104 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
105 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
106 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
107
108 /*
109  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
110  */
111 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
112
113 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
114 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
115
116 /*
117  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
118  *
119  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
120  * Timeslices get refilled after they expire.
121  */
122 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
123
124 /*
125  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
126  */
127 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
128
129 static inline int rt_policy(int policy)
130 {
131         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
132                 return 1;
133         return 0;
134 }
135
136 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
137 {
138         return rt_policy(p->policy);
139 }
140
141 /*
142  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
143  */
144 struct rt_prio_array {
145         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
146         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
147 };
148
149 struct rt_bandwidth {
150         /* nests inside the rq lock: */
151         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
152         ktime_t                 rt_period;
153         u64                     rt_runtime;
154         struct hrtimer          rt_period_timer;
155 };
156
157 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
158
159 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
160
161 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
162 {
163         struct rt_bandwidth *rt_b =
164                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
165         ktime_t now;
166         int overrun;
167         int idle = 0;
168
169         for (;;) {
170                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
171                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
172
173                 if (!overrun)
174                         break;
175
176                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
177         }
178
179         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
180 }
181
182 static
183 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
184 {
185         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
186         rt_b->rt_runtime = runtime;
187
188         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
189
190         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
191                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
192         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
193 }
194
195 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
196 {
197         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
198 }
199
200 static void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
201 {
202         unsigned long delta;
203         ktime_t soft, hard, now;
204
205         for (;;) {
206                 if (hrtimer_active(period_timer))
207                         break;
208
209                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
210                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
211
212                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
213                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
214                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
215                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
216                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
217         }
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         start_bandwidth_timer(&rt_b->rt_period_timer, rt_b->rt_period);
230         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231 }
232
233 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
234 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
235 {
236         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
237 }
238 #endif
239
240 /*
241  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
242  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
243  */
244 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
245
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247
248 #include <linux/cgroup.h>
249
250 struct cfs_rq;
251
252 static LIST_HEAD(task_groups);
253
254 struct cfs_bandwidth {
255 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
256         raw_spinlock_t lock;
257         ktime_t period;
258         u64 quota, runtime;
259         s64 hierarchal_quota;
260         u64 runtime_expires;
261
262         int idle, timer_active;
263         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
264         struct list_head throttled_cfs_rq;
265
266         /* statistics */
267         int nr_periods, nr_throttled;
268         u64 throttled_time;
269 #endif
270 };
271
272 /* task group related information */
273 struct task_group {
274         struct cgroup_subsys_state css;
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282
283         atomic_t load_weight;
284 #endif
285
286 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
287         struct sched_rt_entity **rt_se;
288         struct rt_rq **rt_rq;
289
290         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
291 #endif
292
293         struct rcu_head rcu;
294         struct list_head list;
295
296         struct task_group *parent;
297         struct list_head siblings;
298         struct list_head children;
299
300 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
301         struct autogroup *autogroup;
302 #endif
303
304         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
305 };
306
307 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
308 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
309
310 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
311
312 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
313
314 /*
315  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
316  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
317  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
318  * too large, so as the shares value of a task group.
319  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
320  *  limitation from this.)
321  */
322 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
323 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
324
325 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
326 #endif
327
328 /* Default task group.
329  *      Every task in system belong to this group at bootup.
330  */
331 struct task_group root_task_group;
332
333 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
334
335 /* CFS-related fields in a runqueue */
336 struct cfs_rq {
337         struct load_weight load;
338         unsigned long nr_running, h_nr_running;
339
340         u64 exec_clock;
341         u64 min_vruntime;
342 #ifndef CONFIG_64BIT
343         u64 min_vruntime_copy;
344 #endif
345
346         struct rb_root tasks_timeline;
347         struct rb_node *rb_leftmost;
348
349         struct list_head tasks;
350         struct list_head *balance_iterator;
351
352         /*
353          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
354          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
355          */
356         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
357
358 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
359         unsigned int nr_spread_over;
360 #endif
361
362 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
363         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
364
365         /*
366          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
367          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
368          * (like users, containers etc.)
369          *
370          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
371          * list is used during load balance.
372          */
373         int on_list;
374         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
375         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
376
377 #ifdef CONFIG_SMP
378         /*
379          * the part of load.weight contributed by tasks
380          */
381         unsigned long task_weight;
382
383         /*
384          *   h_load = weight * f(tg)
385          *
386          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
387          * this group.
388          */
389         unsigned long h_load;
390
391         /*
392          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
393          *
394          * load_stamp is the last time we updated the load average
395          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
396          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
397          */
398         u64 load_avg;
399         u64 load_period;
400         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
401
402         unsigned long load_contribution;
403 #endif
404 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
405         int runtime_enabled;
406         u64 runtime_expires;
407         s64 runtime_remaining;
408
409         u64 throttled_timestamp;
410         int throttled, throttle_count;
411         struct list_head throttled_list;
412 #endif
413 #endif
414 };
415
416 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
417 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
418 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
419 {
420         return &tg->cfs_bandwidth;
421 }
422
423 static inline u64 default_cfs_period(void);
424 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
425 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
426
427 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
428 {
429         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
430                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
431         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
432
433         return HRTIMER_NORESTART;
434 }
435
436 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
437 {
438         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
439                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
440         ktime_t now;
441         int overrun;
442         int idle = 0;
443
444         for (;;) {
445                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
446                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
447
448                 if (!overrun)
449                         break;
450
451                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
452         }
453
454         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
455 }
456
457 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
458 {
459         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
460         cfs_b->runtime = 0;
461         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
462         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
463
464         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
465         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
466         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
467         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
468         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
469 }
470
471 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
472 {
473         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
474         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
475 }
476
477 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
478 static void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
479 {
480         /*
481          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
482          * period or because we're racing with the tear-down path
483          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
484          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
485          */
486         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
487                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
488                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
489                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
490
491                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
492                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
493                 if (cfs_b->timer_active)
494                         return;
495         }
496
497         cfs_b->timer_active = 1;
498         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
499 }
500
501 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
502 {
503         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
504         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
505 }
506 #else
507 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
508 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
509 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
510
511 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
512 {
513         return NULL;
514 }
515 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
516 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
517
518 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
519 struct rt_rq {
520         struct rt_prio_array active;
521         unsigned long rt_nr_running;
522 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
523         struct {
524                 int curr; /* highest queued rt task prio */
525 #ifdef CONFIG_SMP
526                 int next; /* next highest */
527 #endif
528         } highest_prio;
529 #endif
530 #ifdef CONFIG_SMP
531         unsigned long rt_nr_migratory;
532         unsigned long rt_nr_total;
533         int overloaded;
534         struct plist_head pushable_tasks;
535 #endif
536         int rt_throttled;
537         u64 rt_time;
538         u64 rt_runtime;
539         /* Nests inside the rq lock: */
540         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
541
542 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
543         unsigned long rt_nr_boosted;
544
545         struct rq *rq;
546         struct list_head leaf_rt_rq_list;
547         struct task_group *tg;
548 #endif
549 };
550
551 #ifdef CONFIG_SMP
552
553 /*
554  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
555  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
556  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
557  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
558  * object.
559  *
560  */
561 struct root_domain {
562         atomic_t refcount;
563         atomic_t rto_count;
564         struct rcu_head rcu;
565         cpumask_var_t span;
566         cpumask_var_t online;
567
568         /*
569          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
570          * one runnable RT task.
571          */
572         cpumask_var_t rto_mask;
573         struct cpupri cpupri;
574 };
575
576 /*
577  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
578  * members (mimicking the global state we have today).
579  */
580 static struct root_domain def_root_domain;
581
582 #endif /* CONFIG_SMP */
583
584 /*
585  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
586  *
587  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
588  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
589  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
590  */
591 struct rq {
592         /* runqueue lock: */
593         raw_spinlock_t lock;
594
595         /*
596          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
597          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
598          */
599         unsigned long nr_running;
600         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
601         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
602         unsigned long last_load_update_tick;
603 #ifdef CONFIG_NO_HZ
604         u64 nohz_stamp;
605         unsigned char nohz_balance_kick;
606 #endif
607         int skip_clock_update;
608
609         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
610         struct load_weight load;
611         unsigned long nr_load_updates;
612         u64 nr_switches;
613
614         struct cfs_rq cfs;
615         struct rt_rq rt;
616
617 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
618         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
619         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
620 #endif
621 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
622         struct list_head leaf_rt_rq_list;
623 #endif
624
625         /*
626          * This is part of a global counter where only the total sum
627          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
628          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
629          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
630          */
631         unsigned long nr_uninterruptible;
632
633         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
634         unsigned long next_balance;
635         struct mm_struct *prev_mm;
636
637         u64 clock;
638         u64 clock_task;
639
640         atomic_t nr_iowait;
641
642 #ifdef CONFIG_SMP
643         struct root_domain *rd;
644         struct sched_domain *sd;
645
646         unsigned long cpu_power;
647
648         unsigned char idle_balance;
649         /* For active balancing */
650         int post_schedule;
651         int active_balance;
652         int push_cpu;
653         struct cpu_stop_work active_balance_work;
654         /* cpu of this runqueue: */
655         int cpu;
656         int online;
657
658         u64 rt_avg;
659         u64 age_stamp;
660         u64 idle_stamp;
661         u64 avg_idle;
662 #endif
663
664 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
665         u64 prev_irq_time;
666 #endif
667 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
668         u64 prev_steal_time;
669 #endif
670 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
671         u64 prev_steal_time_rq;
672 #endif
673
674         /* calc_load related fields */
675         unsigned long calc_load_update;
676         long calc_load_active;
677
678 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
679 #ifdef CONFIG_SMP
680         int hrtick_csd_pending;
681         struct call_single_data hrtick_csd;
682 #endif
683         struct hrtimer hrtick_timer;
684 #endif
685
686 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
687         /* latency stats */
688         struct sched_info rq_sched_info;
689         unsigned long long rq_cpu_time;
690         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
691
692         /* sys_sched_yield() stats */
693         unsigned int yld_count;
694
695         /* schedule() stats */
696         unsigned int sched_switch;
697         unsigned int sched_count;
698         unsigned int sched_goidle;
699
700         /* try_to_wake_up() stats */
701         unsigned int ttwu_count;
702         unsigned int ttwu_local;
703 #endif
704
705 #ifdef CONFIG_SMP
706         struct llist_head wake_list;
707 #endif
708 };
709
710 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
711
712
713 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
714
715 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
716 {
717 #ifdef CONFIG_SMP
718         return rq->cpu;
719 #else
720         return 0;
721 #endif
722 }
723
724 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
725         rcu_dereference_check((p), \
726                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
727
728 /*
729  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
730  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
731  *
732  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
733  * preempt-disabled sections.
734  */
735 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
736         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
737
738 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
739 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
740 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
741 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
742 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
743
744 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
745
746 /*
747  * Return the group to which this tasks belongs.
748  *
749  * We cannot use task_subsys_state() and friends because the cgroup
750  * subsystem changes that value before the cgroup_subsys::attach() method
751  * is called, therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
752  *
753  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
754  * core changes this before calling sched_move_task().
755  *
756  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
757  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
758  */
759 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
760 {
761         return p->sched_task_group;
762 }
763
764 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
765 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
766 {
767 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
768         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
769         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
770 #endif
771
772 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
773         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
774         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
775 #endif
776 }
777
778 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
779
780 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
781 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
782 {
783         return NULL;
784 }
785
786 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
787
788 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
789
790 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
791 {
792         s64 delta;
793
794         if (rq->skip_clock_update > 0)
795                 return;
796
797         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
798         rq->clock += delta;
799         update_rq_clock_task(rq, delta);
800 }
801
802 /*
803  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
804  */
805 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
806 # define const_debug __read_mostly
807 #else
808 # define const_debug static const
809 #endif
810
811 /**
812  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
813  * @cpu: the processor in question.
814  *
815  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
816  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
817  */
818 int runqueue_is_locked(int cpu)
819 {
820         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
821 }
822
823 /*
824  * Debugging: various feature bits
825  */
826
827 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
828         __SCHED_FEAT_##name ,
829
830 enum {
831 #include "sched_features.h"
832 };
833
834 #undef SCHED_FEAT
835
836 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
837         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
838
839 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
840 #include "sched_features.h"
841         0;
842
843 #undef SCHED_FEAT
844
845 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
846 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
847         #name ,
848
849 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
850 #include "sched_features.h"
851         NULL
852 };
853
854 #undef SCHED_FEAT
855
856 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
857 {
858         int i;
859
860         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
861                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
862                         seq_puts(m, "NO_");
863                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
864         }
865         seq_puts(m, "\n");
866
867         return 0;
868 }
869
870 static ssize_t
871 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
872                 size_t cnt, loff_t *ppos)
873 {
874         char buf[64];
875         char *cmp;
876         int neg = 0;
877         int i;
878
879         if (cnt > 63)
880                 cnt = 63;
881
882         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
883                 return -EFAULT;
884
885         buf[cnt] = 0;
886         cmp = strstrip(buf);
887
888         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
889                 neg = 1;
890                 cmp += 3;
891         }
892
893         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
894                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
895                         if (neg)
896                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
897                         else
898                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
899                         break;
900                 }
901         }
902
903         if (!sched_feat_names[i])
904                 return -EINVAL;
905
906         *ppos += cnt;
907
908         return cnt;
909 }
910
911 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
912 {
913         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
914 }
915
916 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
917         .open           = sched_feat_open,
918         .write          = sched_feat_write,
919         .read           = seq_read,
920         .llseek         = seq_lseek,
921         .release        = single_release,
922 };
923
924 static __init int sched_init_debug(void)
925 {
926         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
927                         &sched_feat_fops);
928
929         return 0;
930 }
931 late_initcall(sched_init_debug);
932
933 #endif
934
935 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
936
937 /*
938  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
939  * Limited because this is done with IRQs disabled.
940  */
941 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
942
943 /*
944  * period over which we average the RT time consumption, measured
945  * in ms.
946  *
947  * default: 1s
948  */
949 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
950
951 /*
952  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
953  * default: 1s
954  */
955 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
956
957 static __read_mostly int scheduler_running;
958
959 /*
960  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
961  * default: 0.95s
962  */
963 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
964
965 static inline u64 global_rt_period(void)
966 {
967         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
968 }
969
970 static inline u64 global_rt_runtime(void)
971 {
972         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
973                 return RUNTIME_INF;
974
975         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
976 }
977
978 #ifndef prepare_arch_switch
979 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
980 #endif
981 #ifndef finish_arch_switch
982 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
983 #endif
984
985 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
986 {
987         return rq->curr == p;
988 }
989
990 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
991 {
992 #ifdef CONFIG_SMP
993         return p->on_cpu;
994 #else
995         return task_current(rq, p);
996 #endif
997 }
998
999 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1000 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1001 {
1002 #ifdef CONFIG_SMP
1003         /*
1004          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1005          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1006          * here.
1007          */
1008         next->on_cpu = 1;
1009 #endif
1010 }
1011
1012 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1013 {
1014 #ifdef CONFIG_SMP
1015         /*
1016          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1017          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1018          * finished.
1019          */
1020         smp_wmb();
1021         prev->on_cpu = 0;
1022 #endif
1023 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1024         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1025         rq->lock.owner = current;
1026 #endif
1027         /*
1028          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1029          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1030          * prev into current:
1031          */
1032         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1033
1034         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1035 }
1036
1037 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1038 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1039 {
1040 #ifdef CONFIG_SMP
1041         /*
1042          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1043          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1044          * here.
1045          */
1046         next->on_cpu = 1;
1047 #endif
1048 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1049         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1050 #else
1051         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1052 #endif
1053 }
1054
1055 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1056 {
1057 #ifdef CONFIG_SMP
1058         /*
1059          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1060          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1061          * finished.
1062          */
1063         smp_wmb();
1064         prev->on_cpu = 0;
1065 #endif
1066 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1067         local_irq_enable();
1068 #endif
1069 }
1070 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1071
1072 /*
1073  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1074  */
1075 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1076         __acquires(rq->lock)
1077 {
1078         struct rq *rq;
1079
1080         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1081
1082         for (;;) {
1083                 rq = task_rq(p);
1084                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1085                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1086                         return rq;
1087                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1088         }
1089 }
1090
1091 /*
1092  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1093  */
1094 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1095         __acquires(p->pi_lock)
1096         __acquires(rq->lock)
1097 {
1098         struct rq *rq;
1099
1100         for (;;) {
1101                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1102                 rq = task_rq(p);
1103                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1104                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1105                         return rq;
1106                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1107                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1108         }
1109 }
1110
1111 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1112         __releases(rq->lock)
1113 {
1114         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1115 }
1116
1117 static inline void
1118 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1119         __releases(rq->lock)
1120         __releases(p->pi_lock)
1121 {
1122         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1123         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1124 }
1125
1126 /*
1127  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1128  */
1129 static struct rq *this_rq_lock(void)
1130         __acquires(rq->lock)
1131 {
1132         struct rq *rq;
1133
1134         local_irq_disable();
1135         rq = this_rq();
1136         raw_spin_lock(&rq->lock);
1137
1138         return rq;
1139 }
1140
1141 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1142 /*
1143  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1144  *
1145  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1146  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1147  * reschedule event.
1148  *
1149  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1150  * rq->lock.
1151  */
1152
1153 /*
1154  * Use hrtick when:
1155  *  - enabled by features
1156  *  - hrtimer is actually high res
1157  */
1158 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1159 {
1160         if (!sched_feat(HRTICK))
1161                 return 0;
1162         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1163                 return 0;
1164         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1165 }
1166
1167 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1168 {
1169         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1170                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1171 }
1172
1173 /*
1174  * High-resolution timer tick.
1175  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1176  */
1177 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1178 {
1179         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1180
1181         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1182
1183         raw_spin_lock(&rq->lock);
1184         update_rq_clock(rq);
1185         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1186         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1187
1188         return HRTIMER_NORESTART;
1189 }
1190
1191 #ifdef CONFIG_SMP
1192 /*
1193  * called from hardirq (IPI) context
1194  */
1195 static void __hrtick_start(void *arg)
1196 {
1197         struct rq *rq = arg;
1198
1199         raw_spin_lock(&rq->lock);
1200         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1201         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1202         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Called to set the hrtick timer state.
1207  *
1208  * called with rq->lock held and irqs disabled
1209  */
1210 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1211 {
1212         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1213         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1214
1215         hrtimer_set_expires(timer, time);
1216
1217         if (rq == this_rq()) {
1218                 hrtimer_restart(timer);
1219         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1220                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1221                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1222         }
1223 }
1224
1225 static int
1226 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1227 {
1228         int cpu = (int)(long)hcpu;
1229
1230         switch (action) {
1231         case CPU_UP_CANCELED:
1232         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1233         case CPU_DOWN_PREPARE:
1234         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1235         case CPU_DEAD:
1236         case CPU_DEAD_FROZEN:
1237                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1238                 return NOTIFY_OK;
1239         }
1240
1241         return NOTIFY_DONE;
1242 }
1243
1244 static __init void init_hrtick(void)
1245 {
1246         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1247 }
1248 #else
1249 /*
1250  * Called to set the hrtick timer state.
1251  *
1252  * called with rq->lock held and irqs disabled
1253  */
1254 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1255 {
1256         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1257                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1258 }
1259
1260 static inline void init_hrtick(void)
1261 {
1262 }
1263 #endif /* CONFIG_SMP */
1264
1265 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1266 {
1267 #ifdef CONFIG_SMP
1268         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1269
1270         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1271         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1272         rq->hrtick_csd.info = rq;
1273 #endif
1274
1275         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1276         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1277 }
1278 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1279 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1280 {
1281 }
1282
1283 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1284 {
1285 }
1286
1287 static inline void init_hrtick(void)
1288 {
1289 }
1290 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1291
1292 /*
1293  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1294  *
1295  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1296  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1297  * the target CPU.
1298  */
1299 #ifdef CONFIG_SMP
1300
1301 #ifndef tsk_is_polling
1302 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1303 #endif
1304
1305 static void resched_task(struct task_struct *p)
1306 {
1307         int cpu;
1308
1309         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1310
1311         if (test_tsk_need_resched(p))
1312                 return;
1313
1314         set_tsk_need_resched(p);
1315
1316         cpu = task_cpu(p);
1317         if (cpu == smp_processor_id())
1318                 return;
1319
1320         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1321         smp_mb();
1322         if (!tsk_is_polling(p))
1323                 smp_send_reschedule(cpu);
1324 }
1325
1326 static void resched_cpu(int cpu)
1327 {
1328         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1329         unsigned long flags;
1330
1331         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1332                 return;
1333         resched_task(cpu_curr(cpu));
1334         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1335 }
1336
1337 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1338 /*
1339  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1340  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1341  *
1342  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1343  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1344  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1345  */
1346 int get_nohz_timer_target(void)
1347 {
1348         int cpu = smp_processor_id();
1349         int i;
1350         struct sched_domain *sd;
1351
1352         rcu_read_lock();
1353         for_each_domain(cpu, sd) {
1354                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1355                         if (!idle_cpu(i)) {
1356                                 cpu = i;
1357                                 goto unlock;
1358                         }
1359                 }
1360         }
1361 unlock:
1362         rcu_read_unlock();
1363         return cpu;
1364 }
1365 /*
1366  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1367  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1368  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1369  * idle system the next event might even be infinite time into the
1370  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1371  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1372  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1373  * wheel for the next timer event.
1374  */
1375 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1376 {
1377         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1378
1379         if (cpu == smp_processor_id())
1380                 return;
1381
1382         /*
1383          * This is safe, as this function is called with the timer
1384          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1385          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1386          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1387          * timer into account automatically.
1388          */
1389         if (rq->curr != rq->idle)
1390                 return;
1391
1392         /*
1393          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1394          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1395          * idle task through an additional NOOP schedule()
1396          */
1397         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1398
1399         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1400         smp_mb();
1401         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1402                 smp_send_reschedule(cpu);
1403 }
1404
1405 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1406 {
1407         return idle_cpu(smp_processor_id()) && this_rq()->nohz_balance_kick;
1408 }
1409
1410 #else /* CONFIG_NO_HZ */
1411
1412 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1413 {
1414         return false;
1415 }
1416
1417 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1418
1419 static u64 sched_avg_period(void)
1420 {
1421         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1422 }
1423
1424 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1425 {
1426         s64 period = sched_avg_period();
1427
1428         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1429                 /*
1430                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1431                  * optimising this loop into a divmod call.
1432                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1433                  */
1434                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1435                 rq->age_stamp += period;
1436                 rq->rt_avg /= 2;
1437         }
1438 }
1439
1440 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1441 {
1442         rq->rt_avg += rt_delta;
1443         sched_avg_update(rq);
1444 }
1445
1446 #else /* !CONFIG_SMP */
1447 static void resched_task(struct task_struct *p)
1448 {
1449         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1450         set_tsk_need_resched(p);
1451 }
1452
1453 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1454 {
1455 }
1456
1457 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1458 {
1459 }
1460 #endif /* CONFIG_SMP */
1461
1462 #if BITS_PER_LONG == 32
1463 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1464 #else
1465 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1466 #endif
1467
1468 #define WMULT_SHIFT     32
1469
1470 /*
1471  * Shift right and round:
1472  */
1473 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1474
1475 /*
1476  * delta *= weight / lw
1477  */
1478 static unsigned long
1479 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1480                 struct load_weight *lw)
1481 {
1482         u64 tmp;
1483
1484         /*
1485          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1486          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1487          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1488          */
1489         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1490                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1491         else
1492                 tmp = (u64)delta_exec;
1493
1494         if (!lw->inv_weight) {
1495                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1496
1497                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1498                         lw->inv_weight = 1;
1499                 else if (unlikely(!w))
1500                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1501                 else
1502                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1503         }
1504
1505         /*
1506          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1507          */
1508         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1509                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1510                         WMULT_SHIFT/2);
1511         else
1512                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1513
1514         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1515 }
1516
1517 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1518 {
1519         lw->weight += inc;
1520         lw->inv_weight = 0;
1521 }
1522
1523 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1524 {
1525         lw->weight -= dec;
1526         lw->inv_weight = 0;
1527 }
1528
1529 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1530 {
1531         lw->weight = w;
1532         lw->inv_weight = 0;
1533 }
1534
1535 /*
1536  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1537  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1538  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1539  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1540  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1541  * slice expiry etc.
1542  */
1543
1544 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1545 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1546
1547 /*
1548  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1549  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1550  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1551  * that remained on nice 0.
1552  *
1553  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1554  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1555  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1556  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1557  * the relative distance between them is ~25%.)
1558  */
1559 static const int prio_to_weight[40] = {
1560  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1561  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1562  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1563  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1564  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1565  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1566  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1567  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1568 };
1569
1570 /*
1571  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1572  *
1573  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1574  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1575  * into multiplications:
1576  */
1577 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1578  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1579  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1580  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1581  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1582  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1583  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1584  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1585  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1586 };
1587
1588 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1589 enum cpuacct_stat_index {
1590         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1591         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1592
1593         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1594 };
1595
1596 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1597 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1598 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1599                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1600 #else
1601 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1602 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1603                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1604 #endif
1605
1606 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1607 {
1608         update_load_add(&rq->load, load);
1609 }
1610
1611 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1612 {
1613         update_load_sub(&rq->load, load);
1614 }
1615
1616 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1617                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1618 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1619
1620 /*
1621  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1622  * node and @up when leaving it for the final time.
1623  *
1624  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1625  */
1626 static int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1627                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1628 {
1629         struct task_group *parent, *child;
1630         int ret;
1631
1632         parent = from;
1633
1634 down:
1635         ret = (*down)(parent, data);
1636         if (ret)
1637                 goto out;
1638         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1639                 parent = child;
1640                 goto down;
1641
1642 up:
1643                 continue;
1644         }
1645         ret = (*up)(parent, data);
1646         if (ret || parent == from)
1647                 goto out;
1648
1649         child = parent;
1650         parent = parent->parent;
1651         if (parent)
1652                 goto up;
1653 out:
1654         return ret;
1655 }
1656
1657 /*
1658  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1659  * leaving it for the final time.
1660  *
1661  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1662  */
1663
1664 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1665 {
1666         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
1667 }
1668
1669 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1670 {
1671         return 0;
1672 }
1673 #endif
1674
1675 #ifdef CONFIG_SMP
1676 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1677 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1678 {
1679         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1680 }
1681
1682 /*
1683  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1684  * according to the scheduling class and "nice" value.
1685  *
1686  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1687  * balance conservatively.
1688  */
1689 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1690 {
1691         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1692         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1693
1694         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1695                 return total;
1696
1697         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1698 }
1699
1700 /*
1701  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1702  * according to the scheduling class and "nice" value.
1703  */
1704 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1705 {
1706         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1707         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1708
1709         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1710                 return total;
1711
1712         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1713 }
1714
1715 static unsigned long power_of(int cpu)
1716 {
1717         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1718 }
1719
1720 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1721
1722 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1723 {
1724         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1725         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1726
1727         if (nr_running)
1728                 return rq->load.weight / nr_running;
1729
1730         return 0;
1731 }
1732
1733 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1734
1735 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1736
1737 /*
1738  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1739  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1740  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1741  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1742  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1743  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1744  */
1745 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1746         __releases(this_rq->lock)
1747         __acquires(busiest->lock)
1748         __acquires(this_rq->lock)
1749 {
1750         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1751         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1752
1753         return 1;
1754 }
1755
1756 #else
1757 /*
1758  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1759  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1760  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1761  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1762  * regardless of entry order into the function.
1763  */
1764 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1765         __releases(this_rq->lock)
1766         __acquires(busiest->lock)
1767         __acquires(this_rq->lock)
1768 {
1769         int ret = 0;
1770
1771         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1772                 if (busiest < this_rq) {
1773                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1774                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1775                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1776                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1777                         ret = 1;
1778                 } else
1779                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1780                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1781         }
1782         return ret;
1783 }
1784
1785 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1786
1787 /*
1788  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1789  */
1790 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1791 {
1792         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1793                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1794                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1795                 BUG_ON(1);
1796         }
1797
1798         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1799 }
1800
1801 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1802         __releases(busiest->lock)
1803 {
1804         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1805         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1806 }
1807
1808 /*
1809  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1810  *
1811  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1812  * you need to do so manually before calling.
1813  */
1814 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1815         __acquires(rq1->lock)
1816         __acquires(rq2->lock)
1817 {
1818         BUG_ON(!irqs_disabled());
1819         if (rq1 == rq2) {
1820                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1821                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1822         } else {
1823                 if (rq1 < rq2) {
1824                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1825                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1826                 } else {
1827                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1828                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1829                 }
1830         }
1831 }
1832
1833 /*
1834  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1835  *
1836  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1837  * you need to do so manually after calling.
1838  */
1839 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1840         __releases(rq1->lock)
1841         __releases(rq2->lock)
1842 {
1843         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1844         if (rq1 != rq2)
1845                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1846         else
1847                 __release(rq2->lock);
1848 }
1849
1850 #else /* CONFIG_SMP */
1851
1852 /*
1853  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1854  *
1855  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1856  * you need to do so manually before calling.
1857  */
1858 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1859         __acquires(rq1->lock)
1860         __acquires(rq2->lock)
1861 {
1862         BUG_ON(!irqs_disabled());
1863         BUG_ON(rq1 != rq2);
1864         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1865         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1866 }
1867
1868 /*
1869  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1870  *
1871  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1872  * you need to do so manually after calling.
1873  */
1874 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1875         __releases(rq1->lock)
1876         __releases(rq2->lock)
1877 {
1878         BUG_ON(rq1 != rq2);
1879         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1880         __release(rq2->lock);
1881 }
1882
1883 #endif
1884
1885 static void update_sysctl(void);
1886 static int get_update_sysctl_factor(void);
1887 static void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
1888
1889 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1890 {
1891         set_task_rq(p, cpu);
1892 #ifdef CONFIG_SMP
1893         /*
1894          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1895          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1896          * per-task data have been completed by this moment.
1897          */
1898         smp_wmb();
1899         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1900 #endif
1901 }
1902
1903 static const struct sched_class rt_sched_class;
1904
1905 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1906 #define for_each_class(class) \
1907    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1908
1909 #include "sched_stats.h"
1910
1911 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1912 {
1913         rq->nr_running++;
1914 }
1915
1916 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1917 {
1918         rq->nr_running--;
1919 }
1920
1921 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1922 {
1923         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1924         struct load_weight *load = &p->se.load;
1925
1926         /*
1927          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1928          */
1929         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1930                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1931                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1932                 return;
1933         }
1934
1935         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1936         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1937 }
1938
1939 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1940 {
1941         update_rq_clock(rq);
1942         sched_info_queued(p);
1943         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1944 }
1945
1946 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1947 {
1948         update_rq_clock(rq);
1949         sched_info_dequeued(p);
1950         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1951 }
1952
1953 /*
1954  * activate_task - move a task to the runqueue.
1955  */
1956 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1957 {
1958         if (task_contributes_to_load(p))
1959                 rq->nr_uninterruptible--;
1960
1961         enqueue_task(rq, p, flags);
1962 }
1963
1964 /*
1965  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1966  */
1967 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1968 {
1969         if (task_contributes_to_load(p))
1970                 rq->nr_uninterruptible++;
1971
1972         dequeue_task(rq, p, flags);
1973 }
1974
1975 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1976
1977 /*
1978  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1979  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1980  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1981  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1982  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1983  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1984  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1985  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1986  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1987  */
1988 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1989 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1990
1991 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1992 static int sched_clock_irqtime;
1993
1994 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1995 {
1996         sched_clock_irqtime = 1;
1997 }
1998
1999 void disable_sched_clock_irqtime(void)
2000 {
2001         sched_clock_irqtime = 0;
2002 }
2003
2004 #ifndef CONFIG_64BIT
2005 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
2006
2007 static inline void irq_time_write_begin(void)
2008 {
2009         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2010         smp_wmb();
2011 }
2012
2013 static inline void irq_time_write_end(void)
2014 {
2015         smp_wmb();
2016         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2017 }
2018
2019 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2020 {
2021         u64 irq_time;
2022         unsigned seq;
2023
2024         do {
2025                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
2026                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
2027                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2028         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
2029
2030         return irq_time;
2031 }
2032 #else /* CONFIG_64BIT */
2033 static inline void irq_time_write_begin(void)
2034 {
2035 }
2036
2037 static inline void irq_time_write_end(void)
2038 {
2039 }
2040
2041 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2042 {
2043         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2044 }
2045 #endif /* CONFIG_64BIT */
2046
2047 /*
2048  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
2049  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
2050  */
2051 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
2052 {
2053         unsigned long flags;
2054         s64 delta;
2055         int cpu;
2056
2057         if (!sched_clock_irqtime)
2058                 return;
2059
2060         local_irq_save(flags);
2061
2062         cpu = smp_processor_id();
2063         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
2064         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
2065
2066         irq_time_write_begin();
2067         /*
2068          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
2069          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
2070          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
2071          * that do not consume any time, but still wants to run.
2072          */
2073         if (hardirq_count())
2074                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
2075         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
2076                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
2077
2078         irq_time_write_end();
2079         local_irq_restore(flags);
2080 }
2081 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
2082
2083 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2084
2085 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2086 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
2087 {
2088         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
2089                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
2090
2091         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
2092 }
2093 #endif
2094
2095 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2096 {
2097 /*
2098  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
2099  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
2100  */
2101 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2102         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
2103 #endif
2104 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2105         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
2106
2107         /*
2108          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
2109          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
2110          * {soft,}irq region.
2111          *
2112          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
2113          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
2114          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
2115          * monotonic.
2116          *
2117          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
2118          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
2119          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
2120          * atomic ops.
2121          */
2122         if (irq_delta > delta)
2123                 irq_delta = delta;
2124
2125         rq->prev_irq_time += irq_delta;
2126         delta -= irq_delta;
2127 #endif
2128 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
2129         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
2130                 u64 st;
2131
2132                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
2133                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
2134
2135                 if (unlikely(steal > delta))
2136                         steal = delta;
2137
2138                 st = steal_ticks(steal);
2139                 steal = st * TICK_NSEC;
2140
2141                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
2142
2143                 delta -= steal;
2144         }
2145 #endif
2146
2147         rq->clock_task += delta;
2148
2149 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2150         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
2151                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
2152 #endif
2153 }
2154
2155 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2156 static int irqtime_account_hi_update(void)
2157 {
2158         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2159         unsigned long flags;
2160         u64 latest_ns;
2161         int ret = 0;
2162
2163         local_irq_save(flags);
2164         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
2165         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2166                 ret = 1;
2167         local_irq_restore(flags);
2168         return ret;
2169 }
2170
2171 static int irqtime_account_si_update(void)
2172 {
2173         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2174         unsigned long flags;
2175         u64 latest_ns;
2176         int ret = 0;
2177
2178         local_irq_save(flags);
2179         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2180         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2181                 ret = 1;
2182         local_irq_restore(flags);
2183         return ret;
2184 }
2185
2186 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2187
2188 #define sched_clock_irqtime     (0)
2189
2190 #endif
2191
2192 #ifdef CONFIG_SMP
2193 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq);
2194 #endif
2195
2196 #include "sched_idletask.c"
2197 #include "sched_fair.c"
2198 #include "sched_rt.c"
2199 #include "sched_autogroup.c"
2200 #include "sched_stoptask.c"
2201 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2202 # include "sched_debug.c"
2203 #endif
2204
2205 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2206 {
2207         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2208         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2209
2210         if (stop) {
2211                 /*
2212                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2213                  * userspace knows about and won't get confused about.
2214                  *
2215                  * Also, it will make PI more or less work without too
2216                  * much confusion -- but then, stop work should not
2217                  * rely on PI working anyway.
2218                  */
2219                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2220
2221                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2222         }
2223
2224         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2225
2226         if (old_stop) {
2227                 /*
2228                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2229                  * it can die in pieces.
2230                  */
2231                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2232         }
2233 }
2234
2235 /*
2236  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2237  */
2238 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2239 {
2240         return p->static_prio;
2241 }
2242
2243 /*
2244  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2245  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2246  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2247  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2248  * estimator recalculates.
2249  */
2250 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2251 {
2252         int prio;
2253
2254         if (task_has_rt_policy(p))
2255                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2256         else
2257                 prio = __normal_prio(p);
2258         return prio;
2259 }
2260
2261 /*
2262  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2263  * taken into account by the scheduler. This value might
2264  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2265  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2266  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2267  */
2268 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2269 {
2270         p->normal_prio = normal_prio(p);
2271         /*
2272          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2273          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2274          * to the normal priority:
2275          */
2276         if (!rt_prio(p->prio))
2277                 return p->normal_prio;
2278         return p->prio;
2279 }
2280
2281 /**
2282  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2283  * @p: the task in question.
2284  */
2285 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2286 {
2287         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2288 }
2289
2290 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2291                                        const struct sched_class *prev_class,
2292                                        int oldprio)
2293 {
2294         if (prev_class != p->sched_class) {
2295                 if (prev_class->switched_from)
2296                         prev_class->switched_from(rq, p);
2297                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2298         } else if (oldprio != p->prio)
2299                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2300 }
2301
2302 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2303 {
2304         const struct sched_class *class;
2305
2306         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2307                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2308         } else {
2309                 for_each_class(class) {
2310                         if (class == rq->curr->sched_class)
2311                                 break;
2312                         if (class == p->sched_class) {
2313                                 resched_task(rq->curr);
2314                                 break;
2315                         }
2316                 }
2317         }
2318
2319         /*
2320          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2321          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2322          */
2323         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2324                 rq->skip_clock_update = 1;
2325 }
2326
2327 #ifdef CONFIG_SMP
2328 /*
2329  * Is this task likely cache-hot:
2330  */
2331 static int
2332 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2333 {
2334         s64 delta;
2335
2336         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2337                 return 0;
2338
2339         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2340                 return 0;
2341
2342         /*
2343          * Buddy candidates are cache hot:
2344          */
2345         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2346                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2347                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2348                 return 1;
2349
2350         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2351                 return 1;
2352         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2353                 return 0;
2354
2355         delta = now - p->se.exec_start;
2356
2357         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2358 }
2359
2360 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2361 {
2362 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2363         /*
2364          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2365          * ttwu() will sort out the placement.
2366          */
2367         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2368                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2369
2370 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2371         /*
2372          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2373          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2374          *
2375          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2376          * see task_group().
2377          *
2378          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2379          * task_rq_lock().
2380          */
2381         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2382                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2383 #endif
2384 #endif
2385
2386         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2387
2388         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2389                 p->se.nr_migrations++;
2390                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2391         }
2392
2393         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2394 }
2395
2396 struct migration_arg {
2397         struct task_struct *task;
2398         int dest_cpu;
2399 };
2400
2401 static int migration_cpu_stop(void *data);
2402
2403 /*
2404  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2405  *
2406  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2407  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2408  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2409  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2410  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2411  * @p has remained unscheduled the whole time.
2412  *
2413  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2414  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2415  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2416  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2417  * waiting to become inactive.
2418  */
2419 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2420 {
2421         unsigned long flags;
2422         int running, on_rq;
2423         unsigned long ncsw;
2424         struct rq *rq;
2425
2426         for (;;) {
2427                 /*
2428                  * We do the initial early heuristics without holding
2429                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2430                  * the runqueue lock when things look like they will
2431                  * work out!
2432                  */
2433                 rq = task_rq(p);
2434
2435                 /*
2436                  * If the task is actively running on another CPU
2437                  * still, just relax and busy-wait without holding
2438                  * any locks.
2439                  *
2440                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2441                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2442                  * But we don't care, since "task_running()" will
2443                  * return false if the runqueue has changed and p
2444                  * is actually now running somewhere else!
2445                  */
2446                 while (task_running(rq, p)) {
2447                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2448                                 return 0;
2449                         cpu_relax();
2450                 }
2451
2452                 /*
2453                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2454                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2455                  * just go back and repeat.
2456                  */
2457                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2458                 trace_sched_wait_task(p);
2459                 running = task_running(rq, p);
2460                 on_rq = p->on_rq;
2461                 ncsw = 0;
2462                 if (!match_state || p->state == match_state)
2463                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2464                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2465
2466                 /*
2467                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2468                  */
2469                 if (unlikely(!ncsw))
2470                         break;
2471
2472                 /*
2473                  * Was it really running after all now that we
2474                  * checked with the proper locks actually held?
2475                  *
2476                  * Oops. Go back and try again..
2477                  */
2478                 if (unlikely(running)) {
2479                         cpu_relax();
2480                         continue;
2481                 }
2482
2483                 /*
2484                  * It's not enough that it's not actively running,
2485                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2486                  * preempted!
2487                  *
2488                  * So if it was still runnable (but just not actively
2489                  * running right now), it's preempted, and we should
2490                  * yield - it could be a while.
2491                  */
2492                 if (unlikely(on_rq)) {
2493                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2494
2495                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2496                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2497                         continue;
2498                 }
2499
2500                 /*
2501                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2502                  * runnable, which means that it will never become
2503                  * running in the future either. We're all done!
2504                  */
2505                 break;
2506         }
2507
2508         return ncsw;
2509 }
2510
2511 /***
2512  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2513  * @p: the to-be-kicked thread
2514  *
2515  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2516  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2517  *
2518  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2519  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2520  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2521  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2522  * achieved as well.
2523  */
2524 void kick_process(struct task_struct *p)
2525 {
2526         int cpu;
2527
2528         preempt_disable();
2529         cpu = task_cpu(p);
2530         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2531                 smp_send_reschedule(cpu);
2532         preempt_enable();
2533 }
2534 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2535 #endif /* CONFIG_SMP */
2536
2537 #ifdef CONFIG_SMP
2538 /*
2539  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2540  */
2541 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2542 {
2543         int dest_cpu;
2544         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2545
2546         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2547         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2548                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
2549                         return dest_cpu;
2550
2551         /* Any allowed, online CPU? */
2552         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
2553         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2554                 return dest_cpu;
2555
2556         /* No more Mr. Nice Guy. */
2557         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2558         /*
2559          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2560          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2561          * leave kernel.
2562          */
2563         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2564                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2565                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2566         }
2567
2568         return dest_cpu;
2569 }
2570
2571 /*
2572  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2573  */
2574 static inline
2575 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2576 {
2577         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2578
2579         /*
2580          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2581          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2582          * cpu.
2583          *
2584          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2585          *
2586          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2587          *   not worry about this generic constraint ]
2588          */
2589         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
2590                      !cpu_online(cpu)))
2591                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2592
2593         return cpu;
2594 }
2595
2596 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2597 {
2598         s64 diff = sample - *avg;
2599         *avg += diff >> 3;
2600 }
2601 #endif
2602
2603 static void
2604 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2605 {
2606 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2607         struct rq *rq = this_rq();
2608
2609 #ifdef CONFIG_SMP
2610         int this_cpu = smp_processor_id();
2611
2612         if (cpu == this_cpu) {
2613                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2614                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2615         } else {
2616                 struct sched_domain *sd;
2617
2618                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2619                 rcu_read_lock();
2620                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2621                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2622                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2623                                 break;
2624                         }
2625                 }
2626                 rcu_read_unlock();
2627         }
2628
2629         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2630                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2631
2632 #endif /* CONFIG_SMP */
2633
2634         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2635         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2636
2637         if (wake_flags & WF_SYNC)
2638                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2639
2640 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2641 }
2642
2643 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2644 {
2645         activate_task(rq, p, en_flags);
2646         p->on_rq = 1;
2647
2648         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2649         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2650                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2651 }
2652
2653 /*
2654  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2655  */
2656 static void
2657 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2658 {
2659         trace_sched_wakeup(p, true);
2660         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2661
2662         p->state = TASK_RUNNING;
2663 #ifdef CONFIG_SMP
2664         if (p->sched_class->task_woken)
2665                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2666
2667         if (rq->idle_stamp) {
2668                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2669                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2670
2671                 if (delta > max)
2672                         rq->avg_idle = max;
2673                 else
2674                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2675                 rq->idle_stamp = 0;
2676         }
2677 #endif
2678 }
2679
2680 static void
2681 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2682 {
2683 #ifdef CONFIG_SMP
2684         if (p->sched_contributes_to_load)
2685                 rq->nr_uninterruptible--;
2686 #endif
2687
2688         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2689         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2690 }
2691
2692 /*
2693  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2694  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2695  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2696  * the task is still ->on_rq.
2697  */
2698 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2699 {
2700         struct rq *rq;
2701         int ret = 0;
2702
2703         rq = __task_rq_lock(p);
2704         if (p->on_rq) {
2705                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2706                 ret = 1;
2707         }
2708         __task_rq_unlock(rq);
2709
2710         return ret;
2711 }
2712
2713 #ifdef CONFIG_SMP
2714 static void sched_ttwu_pending(void)
2715 {
2716         struct rq *rq = this_rq();
2717         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
2718         struct task_struct *p;
2719
2720         raw_spin_lock(&rq->lock);
2721
2722         while (llist) {
2723                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
2724                 llist = llist_next(llist);
2725                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2726         }
2727
2728         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2729 }
2730
2731 void scheduler_ipi(void)
2732 {
2733         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
2734                 return;
2735
2736         /*
2737          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2738          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2739          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2740          * we do call them.
2741          *
2742          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2743          * properly.
2744          *
2745          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2746          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2747          * somewhat pessimize the simple resched case.
2748          */
2749         irq_enter();
2750         sched_ttwu_pending();
2751
2752         /*
2753          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
2754          */
2755         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
2756                 this_rq()->idle_balance = 1;
2757                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
2758         }
2759         irq_exit();
2760 }
2761
2762 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2763 {
2764         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
2765                 smp_send_reschedule(cpu);
2766 }
2767
2768 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2769 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2770 {
2771         struct rq *rq;
2772         int ret = 0;
2773
2774         rq = __task_rq_lock(p);
2775         if (p->on_cpu) {
2776                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2777                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2778                 ret = 1;
2779         }
2780         __task_rq_unlock(rq);
2781
2782         return ret;
2783
2784 }
2785 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2786 #endif /* CONFIG_SMP */
2787
2788 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2789 {
2790         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2791
2792 #if defined(CONFIG_SMP)
2793         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2794                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2795                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2796                 return;
2797         }
2798 #endif
2799
2800         raw_spin_lock(&rq->lock);
2801         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2802         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2803 }
2804
2805 /**
2806  * try_to_wake_up - wake up a thread
2807  * @p: the thread to be awakened
2808  * @state: the mask of task states that can be woken
2809  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2810  *
2811  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2812  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2813  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2814  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2815  * runnable without the overhead of this.
2816  *
2817  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2818  * or @state didn't match @p's state.
2819  */
2820 static int
2821 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2822 {
2823         unsigned long flags;
2824         int cpu, success = 0;
2825
2826         smp_wmb();
2827         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2828         if (!(p->state & state))
2829                 goto out;
2830
2831         success = 1; /* we're going to change ->state */
2832         cpu = task_cpu(p);
2833
2834         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2835                 goto stat;
2836
2837 #ifdef CONFIG_SMP
2838         /*
2839          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2840          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2841          */
2842         while (p->on_cpu) {
2843 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2844                 /*
2845                  * In case the architecture enables interrupts in
2846                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2847                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2848                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2849                  * remote wakeup.
2850                  */
2851                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2852                         goto stat;
2853 #else
2854                 cpu_relax();
2855 #endif
2856         }
2857         /*
2858          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2859          */
2860         smp_rmb();
2861
2862         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2863         p->state = TASK_WAKING;
2864
2865         if (p->sched_class->task_waking)
2866                 p->sched_class->task_waking(p);
2867
2868         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2869         if (task_cpu(p) != cpu) {
2870                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2871                 set_task_cpu(p, cpu);
2872         }
2873 #endif /* CONFIG_SMP */
2874
2875         ttwu_queue(p, cpu);
2876 stat:
2877         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2878 out:
2879         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2880
2881         return success;
2882 }
2883
2884 /**
2885  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2886  * @p: the thread to be awakened
2887  *
2888  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2889  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2890  * the current task.
2891  */
2892 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2893 {
2894         struct rq *rq = task_rq(p);
2895
2896         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2897             WARN_ON_ONCE(p == current))
2898                 return;
2899
2900         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2901
2902         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2903                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2904                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2905                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2906         }
2907
2908         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2909                 goto out;
2910
2911         if (!p->on_rq)
2912                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2913
2914         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2915         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2916 out:
2917         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2918 }
2919
2920 /**
2921  * wake_up_process - Wake up a specific process
2922  * @p: The process to be woken up.
2923  *
2924  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2925  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2926  * running.
2927  *
2928  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2929  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2930  */
2931 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2932 {
2933         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
2934         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2935 }
2936 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2937
2938 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2939 {
2940         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2941 }
2942
2943 /*
2944  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2945  * p is forked by current.
2946  *
2947  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2948  */
2949 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2950 {
2951         p->on_rq                        = 0;
2952
2953         p->se.on_rq                     = 0;
2954         p->se.exec_start                = 0;
2955         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2956         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2957         p->se.nr_migrations             = 0;
2958         p->se.vruntime                  = 0;
2959         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2960
2961 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2962         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2963 #endif
2964
2965         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2966
2967 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2968         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2969 #endif
2970 }
2971
2972 /*
2973  * fork()/clone()-time setup:
2974  */
2975 void sched_fork(struct task_struct *p)
2976 {
2977         unsigned long flags;
2978         int cpu = get_cpu();
2979
2980         __sched_fork(p);
2981         /*
2982          * We mark the process as running here. This guarantees that
2983          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2984          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2985          */
2986         p->state = TASK_RUNNING;
2987
2988         /*
2989          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2990          */
2991         p->prio = current->normal_prio;
2992
2993         /*
2994          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2995          */
2996         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2997                 if (task_has_rt_policy(p)) {
2998                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2999                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3000                         p->rt_priority = 0;
3001                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
3002                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3003
3004                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
3005                 set_load_weight(p);
3006
3007                 /*
3008                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
3009                  * fulfilled its duty:
3010                  */
3011                 p->sched_reset_on_fork = 0;
3012         }
3013
3014         if (!rt_prio(p->prio))
3015                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3016
3017         if (p->sched_class->task_fork)
3018                 p->sched_class->task_fork(p);
3019
3020         /*
3021          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
3022          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
3023          * is ran before sched_fork().
3024          *
3025          * Silence PROVE_RCU.
3026          */
3027         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3028         set_task_cpu(p, cpu);
3029         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3030
3031 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
3032         if (likely(sched_info_on()))
3033                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3034 #endif
3035 #if defined(CONFIG_SMP)
3036         p->on_cpu = 0;
3037 #endif
3038 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3039         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
3040         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
3041 #endif
3042 #ifdef CONFIG_SMP
3043         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3044 #endif
3045
3046         put_cpu();
3047 }
3048
3049 /*
3050  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3051  *
3052  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3053  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3054  * on the runqueue and wakes it.
3055  */
3056 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3057 {
3058         unsigned long flags;
3059         struct rq *rq;
3060
3061         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3062 #ifdef CONFIG_SMP
3063         /*
3064          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3065          *  - cpus_allowed can change in the fork path
3066          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
3067          */
3068         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
3069 #endif
3070
3071         rq = __task_rq_lock(p);
3072         activate_task(rq, p, 0);
3073         p->on_rq = 1;
3074         trace_sched_wakeup_new(p, true);
3075         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3076 #ifdef CONFIG_SMP
3077         if (p->sched_class->task_woken)
3078                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3079 #endif
3080         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3081 }
3082
3083 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3084
3085 /**
3086  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3087  * @notifier: notifier struct to register
3088  */
3089 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3090 {
3091         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3092 }
3093 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3094
3095 /**
3096  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3097  * @notifier: notifier struct to unregister
3098  *
3099  * This is safe to call from within a preemption notifier.
3100  */
3101 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3102 {
3103         hlist_del(&notifier->link);
3104 }
3105 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3106
3107 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3108 {
3109         struct preempt_notifier *notifier;
3110         struct hlist_node *node;
3111
3112         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3113                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3114 }
3115
3116 static void
3117 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3118                                  struct task_struct *next)
3119 {
3120         struct preempt_notifier *notifier;
3121         struct hlist_node *node;
3122
3123         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3124                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3125 }
3126
3127 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3128
3129 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3130 {
3131 }
3132
3133 static void
3134 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3135                                  struct task_struct *next)
3136 {
3137 }
3138
3139 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3140
3141 /**
3142  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3143  * @rq: the runqueue preparing to switch
3144  * @prev: the current task that is being switched out
3145  * @next: the task we are going to switch to.
3146  *
3147  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3148  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3149  * switch.
3150  *
3151  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3152  * hooks.
3153  */
3154 static inline void
3155 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3156                     struct task_struct *next)
3157 {
3158         sched_info_switch(prev, next);
3159         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3160         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3161         prepare_lock_switch(rq, next);
3162         prepare_arch_switch(next);
3163         trace_sched_switch(prev, next);
3164 }
3165
3166 /**
3167  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3168  * @rq: runqueue associated with task-switch
3169  * @prev: the thread we just switched away from.
3170  *
3171  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3172  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3173  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3174  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3175  *
3176  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3177  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3178  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3179  * details.)
3180  */
3181 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3182         __releases(rq->lock)
3183 {
3184         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3185         long prev_state;
3186
3187         rq->prev_mm = NULL;
3188
3189         /*
3190          * A task struct has one reference for the use as "current".
3191          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3192          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3193          * the scheduled task must drop that reference.
3194          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3195          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3196          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3197          * be dropped twice.
3198          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3199          */
3200         prev_state = prev->state;
3201         finish_arch_switch(prev);
3202 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3203         local_irq_disable();
3204 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3205         perf_event_task_sched_in(prev, current);
3206 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3207         local_irq_enable();
3208 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3209         finish_lock_switch(rq, prev);
3210
3211         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3212         if (mm)
3213                 mmdrop(mm);
3214         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3215                 /*
3216                  * Remove function-return probe instances associated with this
3217                  * task and put them back on the free list.
3218                  */
3219                 kprobe_flush_task(prev);
3220                 put_task_struct(prev);
3221         }
3222 }
3223
3224 #ifdef CONFIG_SMP
3225
3226 /* assumes rq->lock is held */
3227 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3228 {
3229         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3230                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3231 }
3232
3233 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3234 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3235 {
3236         if (rq->post_schedule) {
3237                 unsigned long flags;
3238
3239                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3240                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3241                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3242                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3243
3244                 rq->post_schedule = 0;
3245         }
3246 }
3247
3248 #else
3249
3250 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3251 {
3252 }
3253
3254 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3255 {
3256 }
3257
3258 #endif
3259
3260 /**
3261  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3262  * @prev: the thread we just switched away from.
3263  */
3264 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3265         __releases(rq->lock)
3266 {
3267         struct rq *rq = this_rq();
3268
3269         finish_task_switch(rq, prev);
3270
3271         /*
3272          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3273          * task_switch?
3274          */
3275         post_schedule(rq);
3276
3277 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3278         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3279         preempt_enable();
3280 #endif
3281         if (current->set_child_tid)
3282                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3283 }
3284
3285 /*
3286  * context_switch - switch to the new MM and the new
3287  * thread's register state.
3288  */
3289 static inline void
3290 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3291                struct task_struct *next)
3292 {
3293         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3294
3295         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3296
3297         mm = next->mm;
3298         oldmm = prev->active_mm;
3299         /*
3300          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3301          * combine the page table reload and the switch backend into
3302          * one hypercall.
3303          */
3304         arch_start_context_switch(prev);
3305
3306         if (!mm) {
3307                 next->active_mm = oldmm;
3308                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3309                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3310         } else
3311                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3312
3313         if (!prev->mm) {
3314                 prev->active_mm = NULL;
3315                 rq->prev_mm = oldmm;
3316         }
3317         /*
3318          * Since the runqueue lock will be released by the next
3319          * task (which is an invalid locking op but in the case
3320          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3321          * do an early lockdep release here:
3322          */
3323 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3324         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3325 #endif
3326
3327         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3328         switch_to(prev, next, prev);
3329
3330         barrier();
3331         /*
3332          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3333          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3334          * frame will be invalid.
3335          */
3336         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3337 }
3338
3339 /*
3340  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3341  *
3342  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3343  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3344  * number of context switches performed since bootup.
3345  */
3346 unsigned long nr_running(void)
3347 {
3348         unsigned long i, sum = 0;
3349
3350         for_each_online_cpu(i)
3351                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3352
3353         return sum;
3354 }
3355
3356 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3357 {
3358         unsigned long i, sum = 0;
3359
3360         for_each_possible_cpu(i)
3361                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3362
3363         /*
3364          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3365          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3366          */
3367         if (unlikely((long)sum < 0))
3368                 sum = 0;
3369
3370         return sum;
3371 }
3372
3373 unsigned long long nr_context_switches(void)
3374 {
3375         int i;
3376         unsigned long long sum = 0;
3377
3378         for_each_possible_cpu(i)
3379                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3380
3381         return sum;
3382 }
3383
3384 unsigned long nr_iowait(void)
3385 {
3386         unsigned long i, sum = 0;
3387
3388         for_each_possible_cpu(i)
3389                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3390
3391         return sum;
3392 }
3393
3394 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3395 {
3396         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3397         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3398 }
3399
3400 unsigned long this_cpu_load(void)
3401 {
3402         struct rq *this = this_rq();
3403         return this->cpu_load[0];
3404 }
3405
3406
3407 /*
3408  * Global load-average calculations
3409  *
3410  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
3411  * in order to minimize overhead.
3412  *
3413  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
3414  * nr_uninterruptible.
3415  *
3416  * Once every LOAD_FREQ:
3417  *
3418  *   nr_active = 0;
3419  *   for_each_possible_cpu(cpu)
3420  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
3421  *
3422  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
3423  *
3424  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
3425  *
3426  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
3427  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
3428  *    to calculating nr_active.
3429  *
3430  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
3431  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
3432  *
3433  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
3434  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
3435  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
3436  *
3437  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
3438  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
3439  *    cpu to have completed this task.
3440  *
3441  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
3442  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
3443  *
3444  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
3445  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
3446  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
3447  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
3448  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
3449  *    all cpus yields the correct result.
3450  *
3451  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
3452  */
3453
3454 /* Variables and functions for calc_load */
3455 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3456 static unsigned long calc_load_update;
3457 unsigned long avenrun[3];
3458 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
3459
3460 /**
3461  * get_avenrun - get the load average array
3462  * @loads:      pointer to dest load array
3463  * @offset:     offset to add
3464  * @shift:      shift count to shift the result left
3465  *
3466  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3467  */
3468 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3469 {
3470         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3471         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3472         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3473 }
3474
3475 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3476 {
3477         long nr_active, delta = 0;
3478
3479         nr_active = this_rq->nr_running;
3480         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3481
3482         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3483                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3484                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3485         }
3486
3487         return delta;
3488 }
3489
3490 /*
3491  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3492  */
3493 static unsigned long
3494 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3495 {
3496         load *= exp;
3497         load += active * (FIXED_1 - exp);
3498         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3499         return load >> FSHIFT;
3500 }
3501
3502 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3503 /*
3504  * Handle NO_HZ for the global load-average.
3505  *
3506  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
3507  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
3508  * NO_HZ.
3509  *
3510  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
3511  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
3512  * when we read the global state.
3513  *
3514  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
3515  *
3516  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
3517  *    contribution, causing under-accounting.
3518  *
3519  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
3520  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
3521  *
3522  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
3523  *
3524  *        0s            5s            10s           15s
3525  *          +10           +10           +10           +10
3526  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
3527  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
3528  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
3529  *
3530  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
3531  *    accumlating the new one.
3532  *
3533  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
3534  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
3535  *    busy state.
3536  *
3537  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
3538  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
3539  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
3540  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
3541  *    LOAD_FREQ intervals.
3542  *
3543  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3544  */
3545 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
3546 static int calc_load_idx;
3547
3548 static inline int calc_load_write_idx(void)
3549 {
3550         int idx = calc_load_idx;
3551
3552         /*
3553          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
3554          * need to observe the new update time.
3555          */
3556         smp_rmb();
3557
3558         /*
3559          * If the folding window started, make sure we start writing in the
3560          * next idle-delta.
3561          */
3562         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
3563                 idx++;
3564
3565         return idx & 1;
3566 }
3567
3568 static inline int calc_load_read_idx(void)
3569 {
3570         return calc_load_idx & 1;
3571 }
3572
3573 void calc_load_enter_idle(void)
3574 {
3575         struct rq *this_rq = this_rq();
3576         long delta;
3577
3578         /*
3579          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
3580          * into the pending idle delta.
3581          */
3582         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3583         if (delta) {
3584                 int idx = calc_load_write_idx();
3585                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
3586         }
3587 }
3588
3589 void calc_load_exit_idle(void)
3590 {
3591         struct rq *this_rq = this_rq();
3592
3593         /*
3594          * If we're still before the sample window, we're done.
3595          */
3596         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3597                 return;
3598
3599         /*
3600          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
3601          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
3602          * sync up for the next window.
3603          */
3604         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
3605         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
3606                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3607 }
3608
3609 static long calc_load_fold_idle(void)
3610 {
3611         int idx = calc_load_read_idx();
3612         long delta = 0;
3613
3614         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
3615                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
3616
3617         return delta;
3618 }
3619
3620 /**
3621  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3622  *
3623  * @x:         base of the power
3624  * @frac_bits: fractional bits of @x
3625  * @n:         power to raise @x to.
3626  *
3627  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3628  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3629  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3630  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3631  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3632  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3633  * vector.
3634  */
3635 static unsigned long
3636 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3637 {
3638         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3639
3640         if (n) for (;;) {
3641                 if (n & 1) {
3642                         result *= x;
3643                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3644                         result >>= frac_bits;
3645                 }
3646                 n >>= 1;
3647                 if (!n)
3648                         break;
3649                 x *= x;
3650                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3651                 x >>= frac_bits;
3652         }
3653
3654         return result;
3655 }
3656
3657 /*
3658  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3659  *
3660  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3661  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3662  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3663  *
3664  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3665  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3666  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3667  *
3668  *  ...
3669  *
3670  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3671  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3672  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3673  *
3674  * [1] application of the geometric series:
3675  *
3676  *              n         1 - x^(n+1)
3677  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3678  *             i=0          1 - x
3679  */
3680 static unsigned long
3681 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3682             unsigned long active, unsigned int n)
3683 {
3684
3685         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3686 }
3687
3688 /*
3689  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3690  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3691  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3692  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3693  *
3694  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3695  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3696  */
3697 static void calc_global_nohz(void)
3698 {
3699         long delta, active, n;
3700
3701         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
3702                 /*
3703                  * Catch-up, fold however many we are behind still
3704                  */
3705                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
3706                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
3707
3708                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3709                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3710
3711                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3712                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3713                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3714
3715                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3716         }
3717
3718         /*
3719          * Flip the idle index...
3720          *
3721          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
3722          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
3723          * index, this avoids a double flip messing things up.
3724          */
3725         smp_wmb();
3726         calc_load_idx++;
3727 }
3728 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
3729
3730 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
3731 static inline void calc_global_nohz(void) { }
3732
3733 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
3734
3735 /*
3736  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3737  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3738  */
3739 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3740 {
3741         long active, delta;
3742
3743         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3744                 return;
3745
3746         /*
3747          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
3748          */
3749         delta = calc_load_fold_idle();
3750         if (delta)
3751                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3752
3753         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3754         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3755
3756         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3757         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3758         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3759
3760         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3761
3762         /*
3763          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
3764          */
3765         calc_global_nohz();
3766 }
3767
3768 /*
3769  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3770  * active count.
3771  */
3772 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3773 {
3774         long delta;
3775
3776         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3777                 return;
3778
3779         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3780         if (delta)
3781                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3782
3783         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3784 }
3785
3786 /*
3787  * End of global load-average stuff
3788  */
3789
3790 /*
3791  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3792  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3793  *
3794  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3795  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3796  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3797  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3798  *
3799  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3800  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3801  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3802  *
3803  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3804  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3805  * particular idx is approximated to be zero.
3806  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3807  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3808  * based on 128 point scale.
3809  * Example:
3810  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3811  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3812  *
3813  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3814  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3815  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3816  */
3817 #define DEGRADE_SHIFT           7
3818 static const unsigned char
3819                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3820 static const unsigned char
3821                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3822                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3823                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3824                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3825                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3826                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3827
3828 /*
3829  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3830  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3831  * adding any new load.
3832  */
3833 static unsigned long
3834 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3835 {
3836         int j = 0;
3837
3838         if (!missed_updates)
3839                 return load;
3840
3841         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3842                 return 0;
3843
3844         if (idx == 1)
3845                 return load >> missed_updates;
3846
3847         while (missed_updates) {
3848                 if (missed_updates % 2)
3849                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3850
3851                 missed_updates >>= 1;
3852                 j++;
3853         }
3854         return load;
3855 }
3856
3857 /*
3858  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3859  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3860  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3861  */
3862 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
3863                               unsigned long pending_updates)
3864 {
3865         int i, scale;
3866
3867         this_rq->nr_load_updates++;
3868
3869         /* Update our load: */
3870         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3871         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3872                 unsigned long old_load, new_load;
3873
3874                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3875
3876                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3877                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3878                 new_load = this_load;
3879                 /*
3880                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3881                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3882                  * example.
3883                  */
3884                 if (new_load > old_load)
3885                         new_load += scale - 1;
3886
3887                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3888         }
3889
3890         sched_avg_update(this_rq);
3891 }
3892
3893 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3894 /*
3895  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
3896  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
3897  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
3898  *
3899  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
3900  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
3901  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
3902  * (tick_nohz_idle_exit).
3903  *
3904  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
3905  */
3906
3907 /*
3908  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
3909  * idle balance.
3910  */
3911 static void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
3912 {
3913         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
3914         unsigned long load = this_rq->load.weight;
3915         unsigned long pending_updates;
3916
3917         /*
3918          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
3919          */
3920         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3921                 return;
3922
3923         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3924         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3925
3926         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
3927 }
3928
3929 /*
3930  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
3931  */
3932 void update_cpu_load_nohz(void)
3933 {
3934         struct rq *this_rq = this_rq();
3935         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
3936         unsigned long pending_updates;
3937
3938         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3939                 return;
3940
3941         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3942         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3943         if (pending_updates) {
3944                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3945                 /*
3946                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
3947                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
3948                  */
3949                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
3950         }
3951         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3952 }
3953 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
3954
3955 /*
3956  * Called from scheduler_tick()
3957  */
3958 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3959 {
3960         /*
3961          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
3962          */
3963         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
3964         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
3965
3966         calc_load_account_active(this_rq);
3967 }
3968
3969 #ifdef CONFIG_SMP
3970
3971 /*
3972  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3973  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3974  */
3975 void sched_exec(void)
3976 {
3977         struct task_struct *p = current;
3978         unsigned long flags;
3979         int dest_cpu;
3980
3981         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3982         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3983         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3984                 goto unlock;
3985
3986         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3987                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3988
3989                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3990                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3991                 return;
3992         }
3993 unlock:
3994         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3995 }
3996
3997 #endif
3998
3999 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4000
4001 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4002
4003 /*
4004  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4005  * @p in case that task is currently running.
4006  *
4007  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4008  */
4009 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4010 {
4011         u64 ns = 0;
4012
4013         if (task_current(rq, p)) {
4014                 update_rq_clock(rq);
4015                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
4016                 if ((s64)ns < 0)
4017                         ns = 0;
4018         }
4019
4020         return ns;
4021 }
4022
4023 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4024 {
4025         unsigned long flags;
4026         struct rq *rq;
4027         u64 ns = 0;
4028
4029         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4030         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4031         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4032
4033         return ns;
4034 }
4035
4036 /*
4037  * Return accounted runtime for the task.
4038  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4039  * pending runtime that have not been accounted yet.
4040  */
4041 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4042 {
4043         unsigned long flags;
4044         struct rq *rq;
4045         u64 ns = 0;
4046
4047         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4048         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4049         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4050
4051         return ns;
4052 }
4053
4054 /*
4055  * Account user cpu time to a process.
4056  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4057  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4058  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4059  */
4060 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4061                        cputime_t cputime_scaled)
4062 {
4063         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4064         cputime64_t tmp;
4065
4066         /* Add user time to process. */
4067         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4068         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4069         account_group_user_time(p, cputime);
4070
4071         /* Add user time to cpustat. */
4072         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4073         if (TASK_NICE(p) > 0)
4074                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4075         else
4076                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4077
4078         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4079         /* Account for user time used */
4080         acct_update_integrals(p);
4081 }
4082
4083 /*
4084  * Account guest cpu time to a process.
4085  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4086  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4087  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4088  */
4089 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4090                                cputime_t cputime_scaled)
4091 {
4092         cputime64_t tmp;
4093         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4094
4095         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4096
4097         /* Add guest time to process. */
4098         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4099         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4100         account_group_user_time(p, cputime);
4101         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4102
4103         /* Add guest time to cpustat. */
4104         if (TASK_NICE(p) > 0) {
4105                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4106                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
4107         } else {
4108                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4109                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4110         }
4111 }
4112
4113 /*
4114  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
4115  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4116  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4117  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4118  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
4119  */
4120 static inline
4121 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4122                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
4123 {
4124         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4125
4126         /* Add system time to process. */
4127         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4128         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4129         account_group_system_time(p, cputime);
4130
4131         /* Add system time to cpustat. */
4132         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
4133         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4134
4135         /* Account for system time used */
4136         acct_update_integrals(p);
4137 }
4138
4139 /*
4140  * Account system cpu time to a process.
4141  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4142  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4143  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4144  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4145  */
4146 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4147                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4148 {
4149         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4150         cputime64_t *target_cputime64;
4151
4152         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4153                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4154                 return;
4155         }
4156
4157         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4158                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
4159         else if (in_serving_softirq())
4160                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
4161         else
4162                 target_cputime64 = &cpustat->system;
4163
4164         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
4165 }
4166
4167 /*
4168  * Account for involuntary wait time.
4169  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
4170  */
4171 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4172 {
4173         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4174         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4175
4176         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4177 }
4178
4179 /*
4180  * Account for idle time.
4181  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4182  */
4183 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4184 {
4185         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4186         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4187         struct rq *rq = this_rq();
4188
4189         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4190                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4191         else
4192                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4193 }
4194
4195 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
4196 {
4197 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
4198         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
4199                 u64 steal, st = 0;
4200
4201                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
4202                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
4203
4204                 st = steal_ticks(steal);
4205                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
4206
4207                 account_steal_time(st);
4208                 return st;
4209         }
4210 #endif
4211         return false;
4212 }
4213
4214 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4215
4216 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
4217 /*
4218  * Account a tick to a process and cpustat
4219  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4220  * @user_tick: is the tick from userspace
4221  * @rq: the pointer to rq
4222  *
4223  * Tick demultiplexing follows the order
4224  * - pending hardirq update
4225  * - pending softirq update
4226  * - user_time
4227  * - idle_time
4228  * - system time
4229  *   - check for guest_time
4230  *   - else account as system_time
4231  *
4232  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
4233  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
4234  * opportunity to update it solely in system time.
4235  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
4236  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
4237  */
4238 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4239                                                 struct rq *rq)
4240 {
4241         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4242         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
4243         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4244
4245         if (steal_account_process_tick())
4246                 return;
4247
4248         if (irqtime_account_hi_update()) {
4249                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4250         } else if (irqtime_account_si_update()) {
4251                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4252         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
4253                 /*
4254                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
4255                  * So, we have to handle it separately here.
4256                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
4257                  */
4258                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4259                                         &cpustat->softirq);
4260         } else if (user_tick) {
4261                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4262         } else if (p == rq->idle) {
4263                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4264         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
4265                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4266         } else {
4267                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4268                                         &cpustat->system);
4269         }
4270 }
4271
4272 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
4273 {
4274         int i;
4275         struct rq *rq = this_rq();
4276
4277         for (i = 0; i < ticks; i++)
4278                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
4279 }
4280 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4281 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
4282 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4283                                                 struct rq *rq) {}
4284 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4285
4286 /*
4287  * Account a single tick of cpu time.
4288  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4289  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4290  */
4291 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4292 {
4293         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4294         struct rq *rq = this_rq();
4295
4296         if (sched_clock_irqtime) {
4297                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
4298                 return;
4299         }
4300
4301         if (steal_account_process_tick())
4302                 return;
4303
4304         if (user_tick)
4305                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4306         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4307                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
4308                                     one_jiffy_scaled);
4309         else
4310                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4311 }
4312
4313 /*
4314  * Account multiple ticks of steal time.
4315  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4316  * @ticks: number of stolen ticks
4317  */
4318 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4319 {
4320         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4321 }
4322
4323 /*
4324  * Account multiple ticks of idle time.
4325  * @ticks: number of stolen ticks
4326  */
4327 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4328 {
4329
4330         if (sched_clock_irqtime) {
4331                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
4332                 return;
4333         }
4334
4335         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4336 }
4337
4338 #endif
4339
4340 /*
4341  * Use precise platform statistics if available:
4342  */
4343 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4344 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4345 {
4346         *ut = p->utime;
4347         *st = p->stime;
4348 }
4349
4350 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4351 {
4352         struct task_cputime cputime;
4353
4354         thread_group_cputime(p, &cputime);
4355
4356         *ut = cputime.utime;
4357         *st = cputime.stime;
4358 }
4359 #else
4360
4361 #ifndef nsecs_to_cputime
4362 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
4363 #endif
4364
4365 static cputime_t scale_utime(cputime_t utime, cputime_t rtime, cputime_t total)
4366 {
4367         u64 temp = (__force u64) rtime;
4368
4369         temp *= (__force u64) utime;
4370
4371         if (sizeof(cputime_t) == 4)
4372                 temp = div_u64(temp, (__force u32) total);
4373         else
4374                 temp = div64_u64(temp, (__force u64) total);
4375
4376         return (__force cputime_t) temp;
4377 }
4378
4379 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4380 {
4381         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4382
4383         /*
4384          * Use CFS's precise accounting:
4385          */
4386         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4387
4388         if (total)
4389                 utime = scale_utime(utime, rtime, total);
4390         else
4391                 utime = rtime;
4392
4393         /*
4394          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4395          */
4396         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4397         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4398
4399         *ut = p->prev_utime;
4400         *st = p->prev_stime;
4401 }
4402
4403 /*
4404  * Must be called with siglock held.
4405  */
4406 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4407 {
4408         struct signal_struct *sig = p->signal;
4409         struct task_cputime cputime;
4410         cputime_t rtime, utime, total;
4411
4412         thread_group_cputime(p, &cputime);
4413
4414         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4415         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4416
4417         if (total)
4418                 utime = scale_utime(cputime.utime, rtime, total);
4419         else
4420                 utime = rtime;
4421
4422         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4423         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4424                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4425
4426         *ut = sig->prev_utime;
4427         *st = sig->prev_stime;
4428 }
4429 #endif
4430
4431 /*
4432  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4433  * We call it with interrupts disabled.
4434  */
4435 void scheduler_tick(void)
4436 {
4437         int cpu = smp_processor_id();
4438         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4439         struct task_struct *curr = rq->curr;
4440
4441         sched_clock_tick();
4442
4443         raw_spin_lock(&rq->lock);
4444         update_rq_clock(rq);
4445         update_cpu_load_active(rq);
4446         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4447         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4448
4449         perf_event_task_tick();
4450
4451 #ifdef CONFIG_SMP
4452         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
4453         trigger_load_balance(rq, cpu);
4454 #endif
4455 }
4456
4457 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4458 {
4459         if (in_lock_functions(addr)) {
4460                 addr = CALLER_ADDR2;
4461                 if (in_lock_functions(addr))
4462                         addr = CALLER_ADDR3;
4463         }
4464         return addr;
4465 }
4466
4467 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4468                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4469
4470 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4471 {
4472 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4473         /*
4474          * Underflow?
4475          */
4476         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4477                 return;
4478 #endif
4479         preempt_count() += val;
4480 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4481         /*
4482          * Spinlock count overflowing soon?
4483          */
4484         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4485                                 PREEMPT_MASK - 10);
4486 #endif
4487         if (preempt_count() == val)
4488                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4489 }
4490 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4491
4492 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4493 {
4494 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4495         /*
4496          * Underflow?
4497          */
4498         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4499                 return;
4500         /*
4501          * Is the spinlock portion underflowing?
4502          */
4503         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4504                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4505                 return;
4506 #endif
4507
4508         if (preempt_count() == val)
4509                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4510         preempt_count() -= val;
4511 }
4512 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4513
4514 #endif
4515
4516 /*
4517  * Print scheduling while atomic bug:
4518  */
4519 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4520 {
4521         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4522
4523         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4524                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4525
4526         debug_show_held_locks(prev);
4527         print_modules();
4528         if (irqs_disabled())
4529                 print_irqtrace_events(prev);
4530
4531         if (regs)
4532                 show_regs(regs);
4533         else
4534                 dump_stack();
4535 }
4536
4537 /*
4538  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4539  */
4540 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4541 {
4542         /*
4543          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4544          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4545          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4546          */
4547         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4548                 __schedule_bug(prev);
4549         rcu_sleep_check();
4550
4551         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4552
4553         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4554 }
4555
4556 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4557 {
4558         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4559                 update_rq_clock(rq);
4560         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4561 }
4562
4563 /*
4564  * Pick up the highest-prio task:
4565  */
4566 static inline struct task_struct *
4567 pick_next_task(struct rq *rq)
4568 {
4569         const struct sched_class *class;
4570         struct task_struct *p;
4571
4572         /*
4573          * Optimization: we know that if all tasks are in
4574          * the fair class we can call that function directly:
4575          */
4576         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
4577                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4578                 if (likely(p))
4579                         return p;
4580         }
4581
4582         for_each_class(class) {
4583                 p = class->pick_next_task(rq);
4584                 if (p)
4585                         return p;
4586         }
4587
4588         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4589 }
4590
4591 /*
4592  * __schedule() is the main scheduler function.
4593  */
4594 static void __sched __schedule(void)
4595 {
4596         struct task_struct *prev, *next;
4597         unsigned long *switch_count;
4598         struct rq *rq;
4599         int cpu;
4600
4601 need_resched:
4602         preempt_disable();
4603         cpu = smp_processor_id();
4604         rq = cpu_rq(cpu);
4605         rcu_note_context_switch(cpu);
4606         prev = rq->curr;
4607
4608         schedule_debug(prev);
4609
4610         if (sched_feat(HRTICK))
4611                 hrtick_clear(rq);
4612
4613         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4614
4615         switch_count = &prev->nivcsw;
4616         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4617                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4618                         prev->state = TASK_RUNNING;
4619                 } else {
4620                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4621                         prev->on_rq = 0;
4622
4623                         /*
4624                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4625                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4626                          * concurrency.
4627                          */
4628                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4629                                 struct task_struct *to_wakeup;
4630
4631                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4632                                 if (to_wakeup)
4633                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4634                         }
4635                 }
4636                 switch_count = &prev->nvcsw;
4637         }
4638
4639         pre_schedule(rq, prev);
4640
4641         if (unlikely(!rq->nr_running))
4642                 idle_balance(cpu, rq);
4643
4644         put_prev_task(rq, prev);
4645         next = pick_next_task(rq);
4646         clear_tsk_need_resched(prev);
4647         rq->skip_clock_update = 0;
4648
4649         if (likely(prev != next)) {
4650                 rq->nr_switches++;
4651                 rq->curr = next;
4652                 ++*switch_count;
4653
4654                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4655                 /*
4656                  * The context switch have flipped the stack from under us
4657                  * and restored the local variables which were saved when
4658                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4659                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4660                  */
4661                 cpu = smp_processor_id();
4662                 rq = cpu_rq(cpu);
4663         } else
4664                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4665
4666         post_schedule(rq);
4667
4668         preempt_enable_no_resched();
4669         if (need_resched())
4670                 goto need_resched;
4671 }
4672
4673 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
4674 {
4675         if (!tsk->state)
4676                 return;
4677         /*
4678          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
4679          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
4680          */
4681         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
4682                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
4683 }
4684
4685 asmlinkage void __sched schedule(void)
4686 {
4687         struct task_struct *tsk = current;
4688
4689         sched_submit_work(tsk);
4690         __schedule();
4691 }
4692 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4693
4694 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4695
4696 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4697 {
4698         if (lock->owner != owner)
4699                 return false;
4700
4701         /*
4702          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4703          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4704          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4705          * ensures the memory stays valid.
4706          */
4707         barrier();
4708
4709         return owner->on_cpu;
4710 }
4711
4712 /*
4713  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4714  * access and not reliable.
4715  */
4716 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4717 {
4718         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4719                 return 0;
4720
4721         rcu_read_lock();
4722         while (owner_running(lock, owner)) {
4723                 if (need_resched())
4724                         break;
4725
4726                 arch_mutex_cpu_relax();
4727         }
4728         rcu_read_unlock();
4729
4730         /*
4731          * We break out the loop above on need_resched() and when the
4732          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
4733          * success only when lock->owner is NULL.
4734          */
4735         return lock->owner == NULL;
4736 }
4737 #endif
4738
4739 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4740 /*
4741  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4742  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4743  * occur there and call schedule directly.
4744  */
4745 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4746 {
4747         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4748
4749         /*
4750          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4751          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4752          */
4753         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4754                 return;
4755
4756         do {
4757                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4758                 __schedule();
4759                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4760
4761                 /*
4762                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4763                  * between schedule and now.
4764                  */
4765                 barrier();
4766         } while (need_resched());
4767 }
4768 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4769
4770 /*
4771  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4772  * off of irq context.
4773  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4774  * protect us against recursive calling from irq.
4775  */
4776 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4777 {
4778         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4779
4780         /* Catch callers which need to be fixed */
4781         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4782
4783         do {
4784                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4785                 local_irq_enable();
4786                 __schedule();
4787                 local_irq_disable();
4788                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4789
4790                 /*
4791                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4792                  * between schedule and now.
4793                  */
4794                 barrier();
4795         } while (need_resched());
4796 }
4797
4798 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4799
4800 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4801                           void *key)
4802 {
4803         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4804 }
4805 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4806
4807 /*
4808  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4809  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4810  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4811  *
4812  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4813  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4814  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4815  */
4816 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4817                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4818 {
4819         wait_queue_t *curr, *next;
4820
4821         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4822                 unsigned flags = curr->flags;
4823
4824                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4825                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4826                         break;
4827         }
4828 }
4829
4830 /**
4831  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4832  * @q: the waitqueue
4833  * @mode: which threads
4834  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4835  * @key: is directly passed to the wakeup function
4836  *
4837  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4838  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4839  */
4840 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4841                         int nr_exclusive, void *key)
4842 {
4843         unsigned long flags;
4844
4845         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4846         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4847         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4848 }
4849 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4850
4851 /*
4852  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4853  */
4854 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4855 {
4856         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4857 }
4858 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4859
4860 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4861 {
4862         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4863 }
4864 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4865
4866 /**
4867  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4868  * @q: the waitqueue
4869  * @mode: which threads
4870  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4871  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4872  *
4873  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4874  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4875  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4876  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4877  *
4878  * On UP it can prevent extra preemption.
4879  *
4880  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4881  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4882  */
4883 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4884                         int nr_exclusive, void *key)
4885 {
4886         unsigned long flags;
4887         int wake_flags = WF_SYNC;
4888
4889         if (unlikely(!q))
4890                 return;
4891
4892         if (unlikely(!nr_exclusive))
4893                 wake_flags = 0;
4894
4895         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4896         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4897         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4898 }
4899 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4900
4901 /*
4902  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4903  */
4904 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4905 {
4906         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4907 }
4908 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4909
4910 /**
4911  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4912  * @x:  holds the state of this particular completion
4913  *
4914  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4915  * awakened in the same order in which they were queued.
4916  *
4917  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4918  *
4919  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4920  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4921  */
4922 void complete(struct completion *x)
4923 {
4924         unsigned long flags;
4925
4926         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4927         x->done++;
4928         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4929         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4930 }
4931 EXPORT_SYMBOL(complete);
4932
4933 /**
4934  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4935  * @x:  holds the state of this particular completion
4936  *
4937  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4938  *
4939  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4940  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4941  */
4942 void complete_all(struct completion *x)
4943 {
4944         unsigned long flags;
4945
4946         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4947         x->done += UINT_MAX/2;
4948         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4949         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4950 }
4951 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4952
4953 static inline long __sched
4954 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4955 {
4956         if (!x->done) {
4957                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4958
4959                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4960                 do {
4961                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4962                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4963                                 break;
4964                         }
4965                         __set_current_state(state);
4966                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4967                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4968                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4969                 } while (!x->done && timeout);
4970                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4971                 if (!x->done)
4972                         return timeout;
4973         }
4974         x->done--;
4975         return timeout ?: 1;
4976 }
4977
4978 static long __sched
4979 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4980 {
4981         might_sleep();
4982
4983         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4984         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4985         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4986         return timeout;
4987 }
4988
4989 /**
4990  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4991  * @x:  holds the state of this particular completion
4992  *
4993  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4994  * interruptible and there is no timeout.
4995  *
4996  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4997  * and interrupt capability. Also see complete().
4998  */
4999 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5000 {
5001         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5002 }
5003 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5004
5005 /**
5006  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5007  * @x:  holds the state of this particular completion
5008  * @timeout:  timeout value in jiffies
5009  *
5010  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5011  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5012  * interruptible.
5013  *
5014  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
5015  * jiffies left till timeout) if completed.
5016  */
5017 unsigned long __sched
5018 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5019 {
5020         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5021 }
5022 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5023
5024 /**
5025  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5026  * @x:  holds the state of this particular completion
5027  *
5028  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5029  * interruptible.
5030  *
5031  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
5032  */
5033 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5034 {
5035         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5036         if (t == -ERESTARTSYS)
5037                 return t;
5038         return 0;
5039 }
5040 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5041
5042 /**
5043  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5044  * @x:  holds the state of this particular completion
5045  * @timeout:  timeout value in jiffies
5046  *
5047  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5048  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5049  *
5050  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
5051  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
5052  */
5053 long __sched
5054 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5055                                           unsigned long timeout)
5056 {
5057         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5058 }
5059 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5060
5061 /**
5062  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5063  * @x:  holds the state of this particular completion
5064  *
5065  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5066  * interrupted by a kill signal.
5067  *
5068  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
5069  */
5070 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5071 {
5072         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5073         if (t == -ERESTARTSYS)
5074                 return t;
5075         return 0;
5076 }
5077 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5078
5079 /**
5080  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
5081  * @x:  holds the state of this particular completion
5082  * @timeout:  timeout value in jiffies
5083  *
5084  * This waits for either a completion of a specific task to be
5085  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
5086  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
5087  *
5088  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
5089  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
5090  */
5091 long __sched
5092 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
5093                                      unsigned long timeout)
5094 {
5095         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
5096 }
5097 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
5098
5099 /**
5100  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5101  *      @x:     completion structure
5102  *
5103  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5104  *               1 if a decrement succeeded.
5105  *
5106  *      If a completion is being used as a counting completion,
5107  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5108  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5109  *      is protecting is not available.
5110  */
5111 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5112 {
5113         unsigned long flags;
5114         int ret = 1;
5115
5116         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5117         if (!x->done)
5118                 ret = 0;
5119         else
5120                 x->done--;
5121         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5122         return ret;
5123 }
5124 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5125
5126 /**
5127  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5128  *      @x:     completion structure
5129  *
5130  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5131  *               1 if there are no waiters.
5132  *
5133  */
5134 bool completion_done(struct completion *x)
5135 {
5136         unsigned long flags;
5137         int ret = 1;
5138
5139         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5140         if (!x->done)
5141                 ret = 0;
5142         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5143         return ret;
5144 }
5145 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5146
5147 static long __sched
5148 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5149 {
5150         unsigned long flags;
5151         wait_queue_t wait;
5152
5153         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5154
5155         __set_current_state(state);
5156
5157         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5158         __add_wait_queue(q, &wait);
5159         spin_unlock(&q->lock);
5160         timeout = schedule_timeout(timeout);
5161         spin_lock_irq(&q->lock);
5162         __remove_wait_queue(q, &wait);
5163         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5164
5165         return timeout;
5166 }
5167
5168 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5169 {
5170         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5171 }
5172 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5173
5174 long __sched
5175 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5176 {
5177         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5178 }
5179 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5180
5181 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5182 {
5183         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5184 }
5185 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5186
5187 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5188 {
5189         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5190 }
5191 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5192
5193 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5194
5195 /*
5196  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5197  * @p: task
5198  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5199  *
5200  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5201  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5202  *
5203  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5204  */
5205 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5206 {
5207         int oldprio, on_rq, running;
5208         struct rq *rq;
5209         const struct sched_class *prev_class;
5210
5211         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5212
5213         rq = __task_rq_lock(p);
5214
5215         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
5216         oldprio = p->prio;
5217         prev_class = p->sched_class;
5218         on_rq = p->on_rq;
5219         running = task_current(rq, p);
5220         if (on_rq)
5221                 dequeue_task(rq, p, 0);
5222         if (running)
5223                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5224
5225         if (rt_prio(prio))
5226                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5227         else
5228                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5229
5230         p->prio = prio;
5231
5232         if (running)
5233                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5234         if (on_rq)
5235                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
5236
5237         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5238         __task_rq_unlock(rq);
5239 }
5240
5241 #endif
5242
5243 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5244 {
5245         int old_prio, delta, on_rq;
5246         unsigned long flags;
5247         struct rq *rq;
5248
5249         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5250                 return;
5251         /*
5252          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5253          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5254          */
5255         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5256         /*
5257          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5258          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5259          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5260          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5261          */
5262         if (task_has_rt_policy(p)) {
5263                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5264                 goto out_unlock;
5265         }
5266         on_rq = p->on_rq;
5267         if (on_rq)
5268                 dequeue_task(rq, p, 0);
5269
5270         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5271         set_load_weight(p);
5272         old_prio = p->prio;
5273         p->prio = effective_prio(p);
5274         delta = p->prio - old_prio;
5275
5276         if (on_rq) {
5277                 enqueue_task(rq, p, 0);
5278                 /*
5279                  * If the task increased its priority or is running and
5280                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5281                  */
5282                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5283                         resched_task(rq->curr);
5284         }
5285 out_unlock:
5286         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5287 }
5288 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5289
5290 /*
5291  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5292  * @p: task
5293  * @nice: nice value
5294  */
5295 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5296 {
5297         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5298         int nice_rlim = 20 - nice;
5299
5300         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
5301                 capable(CAP_SYS_NICE));
5302 }
5303 EXPORT_SYMBOL_GPL(can_nice);
5304
5305 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5306
5307 /*
5308  * sys_nice - change the priority of the current process.
5309  * @increment: priority increment
5310  *
5311  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5312  * does similar things.
5313  */
5314 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5315 {
5316         long nice, retval;
5317
5318         /*
5319          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5320          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5321          * and we have a single winner.
5322          */
5323         if (increment < -40)
5324                 increment = -40;
5325         if (increment > 40)
5326                 increment = 40;
5327
5328         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5329         if (nice < -20)
5330                 nice = -20;
5331         if (nice > 19)
5332                 nice = 19;
5333
5334         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5335                 return -EPERM;
5336
5337         retval = security_task_setnice(current, nice);
5338         if (retval)
5339                 return retval;
5340
5341         set_user_nice(current, nice);
5342         return 0;
5343 }
5344
5345 #endif
5346
5347 /**
5348  * task_prio - return the priority value of a given task.
5349  * @p: the task in question.
5350  *
5351  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5352  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5353  * around 0, value goes from -16 to +15.
5354  */
5355 int task_prio(const struct task_struct *p)
5356 {
5357         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5358 }
5359
5360 /**
5361  * task_nice - return the nice value of a given task.
5362  * @p: the task in question.
5363  */
5364 int task_nice(const struct task_struct *p)
5365 {
5366         return TASK_NICE(p);
5367 }
5368 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5369
5370 /**
5371  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5372  * @cpu: the processor in question.
5373  */
5374 int idle_cpu(int cpu)
5375 {
5376         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5377
5378         if (rq->curr != rq->idle)
5379                 return 0;
5380
5381         if (rq->nr_running)
5382                 return 0;
5383
5384 #ifdef CONFIG_SMP
5385         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
5386                 return 0;
5387 #endif
5388
5389         return 1;
5390 }
5391
5392 /**
5393  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5394  * @cpu: the processor in question.
5395  */
5396 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5397 {
5398         return cpu_rq(cpu)->idle;
5399 }
5400
5401 /**
5402  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5403  * @pid: the pid in question.
5404  */
5405 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5406 {
5407         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5408 }
5409
5410 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5411 static void
5412 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5413 {
5414         p->policy = policy;
5415         p->rt_priority = prio;
5416         p->normal_prio = normal_prio(p);
5417         /* we are holding p->pi_lock already */
5418         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5419         if (rt_prio(p->prio))
5420                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5421         else
5422                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5423         set_load_weight(p);
5424 }
5425
5426 /*
5427  * check the target process has a UID that matches the current process's
5428  */
5429 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5430 {
5431         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5432         bool match;
5433
5434         rcu_read_lock();
5435         pcred = __task_cred(p);
5436         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5437                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5438                          cred->euid == pcred->uid);
5439         else
5440                 match = false;
5441         rcu_read_unlock();
5442         return match;
5443 }
5444
5445 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5446                                 const struct sched_param *param, bool user)
5447 {
5448         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5449         unsigned long flags;
5450         const struct sched_class *prev_class;
5451         struct rq *rq;
5452         int reset_on_fork;
5453
5454         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5455         BUG_ON(in_interrupt());
5456 recheck:
5457         /* double check policy once rq lock held */
5458         if (policy < 0) {
5459                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5460                 policy = oldpolicy = p->policy;
5461         } else {
5462                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5463                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5464
5465                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5466                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5467                                 policy != SCHED_IDLE)
5468                         return -EINVAL;
5469         }
5470
5471         /*
5472          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5473          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5474          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5475          */
5476         if (param->sched_priority < 0 ||
5477             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5478             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5479                 return -EINVAL;
5480         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5481                 return -EINVAL;
5482
5483         /*
5484          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5485          */
5486         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5487                 if (rt_policy(policy)) {
5488                         unsigned long rlim_rtprio =
5489                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5490
5491                         /* can't set/change the rt policy */
5492                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5493                                 return -EPERM;
5494
5495                         /* can't increase priority */
5496                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5497                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5498                                 return -EPERM;
5499                 }
5500
5501                 /*
5502                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5503                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5504                  */
5505                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5506                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5507                                 return -EPERM;
5508                 }
5509
5510                 /* can't change other user's priorities */
5511                 if (!check_same_owner(p))
5512                         return -EPERM;
5513
5514                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5515                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5516                         return -EPERM;
5517         }
5518
5519         if (user) {
5520                 retval = security_task_setscheduler(p);
5521                 if (retval)
5522                         return retval;
5523         }
5524
5525         /*
5526          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5527          * changing the priority of the task:
5528          *
5529          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5530          * runqueue lock must be held.
5531          */
5532         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5533
5534         /*
5535          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5536          */
5537         if (p == rq->stop) {
5538                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5539                 return -EINVAL;
5540         }
5541
5542         /*
5543          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5544          */
5545         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5546                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5547
5548                 __task_rq_unlock(rq);
5549                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5550                 return 0;
5551         }
5552
5553 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5554         if (user) {
5555                 /*
5556                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5557                  * assigned.
5558                  */
5559                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5560                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5561                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5562                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5563                         return -EPERM;
5564                 }
5565         }
5566 #endif
5567
5568         /* recheck policy now with rq lock held */
5569         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5570                 policy = oldpolicy = -1;
5571                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5572                 goto recheck;
5573         }
5574         on_rq = p->on_rq;
5575         running = task_current(rq, p);
5576         if (on_rq)
5577                 deactivate_task(rq, p, 0);
5578         if (running)
5579                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5580
5581         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5582
5583         oldprio = p->prio;
5584         prev_class = p->sched_class;
5585         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5586
5587         if (running)
5588                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5589         if (on_rq)
5590                 activate_task(rq, p, 0);
5591
5592         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5593         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5594
5595         rt_mutex_adjust_pi(p);
5596
5597         return 0;
5598 }
5599
5600 /**
5601  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5602  * @p: the task in question.
5603  * @policy: new policy.
5604  * @param: structure containing the new RT priority.
5605  *
5606  * NOTE that the task may be already dead.
5607  */
5608 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5609                        const struct sched_param *param)
5610 {
5611         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5612 }
5613 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5614
5615 /**
5616  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5617  * @p: the task in question.
5618  * @policy: new policy.
5619  * @param: structure containing the new RT priority.
5620  *
5621  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5622  * current context has permission.  For example, this is needed in
5623  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5624  * but our caller might not have that capability.
5625  */
5626 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5627                                const struct sched_param *param)
5628 {
5629         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5630 }
5631
5632 static int
5633 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5634 {
5635         struct sched_param lparam;
5636         struct task_struct *p;
5637         int retval;
5638
5639         if (!param || pid < 0)
5640                 return -EINVAL;
5641         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5642                 return -EFAULT;
5643
5644         rcu_read_lock();
5645         retval = -ESRCH;
5646         p = find_process_by_pid(pid);
5647         if (p != NULL)
5648                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5649         rcu_read_unlock();
5650
5651         return retval;
5652 }
5653
5654 /**
5655  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5656  * @pid: the pid in question.
5657  * @policy: new policy.
5658  * @param: structure containing the new RT priority.
5659  */
5660 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5661                 struct sched_param __user *, param)
5662 {
5663         /* negative values for policy are not valid */
5664         if (policy < 0)
5665                 return -EINVAL;
5666
5667         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5668 }
5669
5670 /**
5671  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5672  * @pid: the pid in question.
5673  * @param: structure containing the new RT priority.
5674  */
5675 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5676 {
5677         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5678 }
5679
5680 /**
5681  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5682  * @pid: the pid in question.
5683  */
5684 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5685 {
5686         struct task_struct *p;
5687         int retval;
5688
5689         if (pid < 0)
5690                 return -EINVAL;
5691
5692         retval = -ESRCH;
5693         rcu_read_lock();
5694         p = find_process_by_pid(pid);
5695         if (p) {
5696                 retval = security_task_getscheduler(p);
5697                 if (!retval)
5698                         retval = p->policy
5699                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5700         }
5701         rcu_read_unlock();
5702         return retval;
5703 }
5704
5705 /**
5706  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5707  * @pid: the pid in question.
5708  * @param: structure containing the RT priority.
5709  */
5710 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5711 {
5712         struct sched_param lp;
5713         struct task_struct *p;
5714         int retval;
5715
5716         if (!param || pid < 0)
5717                 return -EINVAL;
5718
5719         rcu_read_lock();
5720         p = find_process_by_pid(pid);
5721         retval = -ESRCH;
5722         if (!p)
5723                 goto out_unlock;
5724
5725         retval = security_task_getscheduler(p);
5726         if (retval)
5727                 goto out_unlock;
5728
5729         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5730         rcu_read_unlock();
5731
5732         /*
5733          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5734          */
5735         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5736
5737         return retval;
5738
5739 out_unlock:
5740         rcu_read_unlock();
5741         return retval;
5742 }
5743
5744 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5745 {
5746         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5747         struct task_struct *p;
5748         int retval;
5749
5750         get_online_cpus();
5751         rcu_read_lock();
5752
5753         p = find_process_by_pid(pid);
5754         if (!p) {
5755                 rcu_read_unlock();
5756                 put_online_cpus();
5757                 return -ESRCH;
5758         }
5759
5760         /* Prevent p going away */
5761         get_task_struct(p);
5762         rcu_read_unlock();
5763
5764         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5765                 retval = -ENOMEM;
5766                 goto out_put_task;
5767         }
5768         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5769                 retval = -ENOMEM;
5770                 goto out_free_cpus_allowed;
5771         }
5772         retval = -EPERM;
5773         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5774                 goto out_unlock;
5775
5776         retval = security_task_setscheduler(p);
5777         if (retval)
5778                 goto out_unlock;
5779
5780         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5781         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5782 again:
5783         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5784
5785         if (!retval) {
5786                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5787                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5788                         /*
5789                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5790                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5791                          * cpuset's cpus_allowed
5792                          */
5793                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5794                         goto again;
5795                 }
5796         }
5797 out_unlock:
5798         free_cpumask_var(new_mask);
5799 out_free_cpus_allowed:
5800         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5801 out_put_task:
5802         put_task_struct(p);
5803         put_online_cpus();
5804         return retval;
5805 }
5806
5807 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5808                              struct cpumask *new_mask)
5809 {
5810         if (len < cpumask_size())
5811                 cpumask_clear(new_mask);
5812         else if (len > cpumask_size())
5813                 len = cpumask_size();
5814
5815         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5816 }
5817
5818 /**
5819  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5820  * @pid: pid of the process
5821  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5822  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5823  */
5824 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5825                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5826 {
5827         cpumask_var_t new_mask;
5828         int retval;
5829
5830         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5831                 return -ENOMEM;
5832
5833         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5834         if (retval == 0)
5835                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5836         free_cpumask_var(new_mask);
5837         return retval;
5838 }
5839
5840 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5841 {
5842         struct task_struct *p;
5843         unsigned long flags;
5844         int retval;
5845
5846         get_online_cpus();
5847         rcu_read_lock();
5848
5849         retval = -ESRCH;
5850         p = find_process_by_pid(pid);
5851         if (!p)
5852                 goto out_unlock;
5853
5854         retval = security_task_getscheduler(p);
5855         if (retval)
5856                 goto out_unlock;
5857
5858         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5859         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5860         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5861
5862 out_unlock:
5863         rcu_read_unlock();
5864         put_online_cpus();
5865
5866         return retval;
5867 }
5868
5869 /**
5870  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5871  * @pid: pid of the process
5872  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5873  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5874  */
5875 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5876                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5877 {
5878         int ret;
5879         cpumask_var_t mask;
5880
5881         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5882                 return -EINVAL;
5883         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5884                 return -EINVAL;
5885
5886         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5887                 return -ENOMEM;
5888
5889         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5890         if (ret == 0) {
5891                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5892
5893                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5894                         ret = -EFAULT;
5895                 else
5896                         ret = retlen;
5897         }
5898         free_cpumask_var(mask);
5899
5900         return ret;
5901 }
5902
5903 /**
5904  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5905  *
5906  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5907  * other threads running on this CPU then this function will return.
5908  */
5909 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5910 {
5911         struct rq *rq = this_rq_lock();
5912
5913         schedstat_inc(rq, yld_count);
5914         current->sched_class->yield_task(rq);
5915
5916         /*
5917          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5918          * no need to preempt or enable interrupts:
5919          */
5920         __release(rq->lock);
5921         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5922         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5923         preempt_enable_no_resched();
5924
5925         schedule();
5926
5927         return 0;
5928 }
5929
5930 static inline int should_resched(void)
5931 {
5932         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5933 }
5934
5935 static void __cond_resched(void)
5936 {
5937         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5938         __schedule();
5939         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5940 }
5941
5942 int __sched _cond_resched(void)
5943 {
5944         if (should_resched()) {
5945                 __cond_resched();
5946                 return 1;
5947         }
5948         return 0;
5949 }
5950 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5951
5952 /*
5953  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5954  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5955  *
5956  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5957  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5958  * spin_unlock(), once by hand).
5959  */
5960 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5961 {
5962         int resched = should_resched();
5963         int ret = 0;
5964
5965         lockdep_assert_held(lock);
5966
5967         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5968                 spin_unlock(lock);
5969                 if (resched)
5970                         __cond_resched();
5971                 else
5972                         cpu_relax();
5973                 ret = 1;
5974                 spin_lock(lock);
5975         }
5976         return ret;
5977 }
5978 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5979
5980 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5981 {
5982         BUG_ON(!in_softirq());
5983
5984         if (should_resched()) {
5985                 local_bh_enable();
5986                 __cond_resched();
5987                 local_bh_disable();
5988                 return 1;
5989         }
5990         return 0;
5991 }
5992 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5993
5994 /**
5995  * yield - yield the current processor to other threads.
5996  *
5997  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5998  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5999  */
6000 void __sched yield(void)
6001 {
6002         set_current_state(TASK_RUNNING);
6003         sys_sched_yield();
6004 }
6005 EXPORT_SYMBOL(yield);
6006
6007 /**
6008  * yield_to - yield the current processor to another thread in
6009  * your thread group, or accelerate that thread toward the
6010  * processor it's on.
6011  * @p: target task
6012  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
6013  *
6014  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
6015  * can't go away on us before we can do any checks.
6016  *
6017  * Returns true if we indeed boosted the target task.
6018  */
6019 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
6020 {
6021         struct task_struct *curr = current;
6022         struct rq *rq, *p_rq;
6023         unsigned long flags;
6024         bool yielded = 0;
6025
6026         local_irq_save(flags);
6027         rq = this_rq();
6028
6029 again:
6030         p_rq = task_rq(p);
6031         double_rq_lock(rq, p_rq);
6032         while (task_rq(p) != p_rq) {
6033                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
6034                 goto again;
6035         }
6036
6037         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
6038                 goto out;
6039
6040         if (curr->sched_class != p->sched_class)
6041                 goto out;
6042
6043         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
6044                 goto out;
6045
6046         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
6047         if (yielded) {
6048                 schedstat_inc(rq, yld_count);
6049                 /*
6050                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
6051                  * fairness.
6052                  */
6053                 if (preempt && rq != p_rq)
6054                         resched_task(p_rq->curr);
6055         }
6056
6057 out:
6058         double_rq_unlock(rq, p_rq);
6059         local_irq_restore(flags);
6060
6061         if (yielded)
6062                 schedule();
6063
6064         return yielded;
6065 }
6066 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
6067
6068 /*
6069  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6070  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6071  */
6072 void __sched io_schedule(void)
6073 {
6074         struct rq *rq = raw_rq();
6075
6076         delayacct_blkio_start();
6077         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6078         blk_flush_plug(current);
6079         current->in_iowait = 1;
6080         schedule();
6081         current->in_iowait = 0;
6082         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6083         delayacct_blkio_end();
6084 }
6085 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6086
6087 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6088 {
6089         struct rq *rq = raw_rq();
6090         long ret;
6091
6092         delayacct_blkio_start();
6093         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6094         blk_flush_plug(current);
6095         current->in_iowait = 1;
6096         ret = schedule_timeout(timeout);
6097         current->in_iowait = 0;
6098         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6099         delayacct_blkio_end();
6100         return ret;
6101 }
6102
6103 /**
6104  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6105  * @policy: scheduling class.
6106  *
6107  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6108  * by a given scheduling class.
6109  */
6110 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6111 {
6112         int ret = -EINVAL;
6113
6114         switch (policy) {
6115         case SCHED_FIFO:
6116         case SCHED_RR:
6117                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6118                 break;
6119         case SCHED_NORMAL:
6120         case SCHED_BATCH:
6121         case SCHED_IDLE:
6122                 ret = 0;
6123                 break;
6124         }
6125         return ret;
6126 }
6127
6128 /**
6129  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6130  * @policy: scheduling class.
6131  *
6132  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6133  * by a given scheduling class.
6134  */
6135 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6136 {
6137         int ret = -EINVAL;
6138
6139         switch (policy) {
6140         case SCHED_FIFO:
6141         case SCHED_RR:
6142                 ret = 1;
6143                 break;
6144         case SCHED_NORMAL:
6145         case SCHED_BATCH:
6146         case SCHED_IDLE:
6147                 ret = 0;
6148         }
6149         return ret;
6150 }
6151
6152 /**
6153  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6154  * @pid: pid of the process.
6155  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6156  *
6157  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6158  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6159  */
6160 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6161                 struct timespec __user *, interval)
6162 {
6163         struct task_struct *p;
6164         unsigned int time_slice;
6165         unsigned long flags;
6166         struct rq *rq;
6167         int retval;
6168         struct timespec t;
6169
6170         if (pid < 0)
6171                 return -EINVAL;
6172
6173         retval = -ESRCH;
6174         rcu_read_lock();
6175         p = find_process_by_pid(pid);
6176         if (!p)
6177                 goto out_unlock;
6178
6179         retval = security_task_getscheduler(p);
6180         if (retval)
6181                 goto out_unlock;
6182
6183         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6184         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6185         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6186
6187         rcu_read_unlock();
6188         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6189         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6190         return retval;
6191
6192 out_unlock:
6193         rcu_read_unlock();
6194         return retval;
6195 }
6196
6197 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6198
6199 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6200 {
6201         unsigned long free = 0;
6202         unsigned state;
6203
6204         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6205         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
6206                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6207 #if BITS_PER_LONG == 32
6208         if (state == TASK_RUNNING)
6209                 printk(KERN_CONT " running  ");
6210         else
6211                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6212 #else
6213         if (state == TASK_RUNNING)
6214                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6215         else
6216                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6217 #endif
6218 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6219         free = stack_not_used(p);
6220 #endif
6221         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6222                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6223                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6224
6225         show_stack(p, NULL);
6226 }
6227
6228 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6229 {
6230         struct task_struct *g, *p;
6231
6232 #if BITS_PER_LONG == 32
6233         printk(KERN_INFO
6234                 "  task                PC stack   pid father\n");
6235 #else
6236         printk(KERN_INFO
6237                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6238 #endif
6239         rcu_read_lock();
6240         do_each_thread(g, p) {
6241                 /*
6242                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6243                  * console might take a lot of time:
6244                  */
6245                 touch_nmi_watchdog();
6246                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6247                         sched_show_task(p);
6248         } while_each_thread(g, p);
6249
6250         touch_all_softlockup_watchdogs();
6251
6252 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6253         sysrq_sched_debug_show();
6254 #endif
6255         rcu_read_unlock();
6256         /*
6257          * Only show locks if all tasks are dumped:
6258          */
6259         if (!state_filter)
6260                 debug_show_all_locks();
6261 }
6262
6263 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6264 {
6265         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6266 }
6267
6268 /**
6269  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6270  * @idle: task in question
6271  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6272  *
6273  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6274  * flag, to make booting more robust.
6275  */
6276 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6277 {
6278         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6279         unsigned long flags;
6280
6281         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6282
6283         __sched_fork(idle);
6284         idle->state = TASK_RUNNING;
6285         idle->se.exec_start = sched_clock();
6286
6287         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
6288         /*
6289          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
6290          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
6291          * lockdep check in task_group() will fail.
6292          *
6293          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
6294          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
6295          *
6296          * Silence PROVE_RCU
6297          */
6298         rcu_read_lock();
6299         __set_task_cpu(idle, cpu);
6300         rcu_read_unlock();
6301
6302         rq->curr = rq->idle = idle;
6303 #if defined(CONFIG_SMP)
6304         idle->on_cpu = 1;
6305 #endif
6306         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6307
6308         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6309         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6310
6311         /*
6312          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6313          */
6314         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6315         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
6316 #if defined(CONFIG_SMP)
6317         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
6318 #endif
6319 }
6320
6321 /*
6322  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6323  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6324  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6325  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6326  * number of CPUs.
6327  *
6328  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6329  */
6330 static int get_update_sysctl_factor(void)
6331 {
6332         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
6333         unsigned int factor;
6334
6335         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
6336         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
6337                 factor = 1;
6338                 break;
6339         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
6340                 factor = cpus;
6341                 break;
6342         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
6343         default:
6344                 factor = 1 + ilog2(cpus);
6345                 break;
6346         }
6347
6348         return factor;
6349 }
6350
6351 static void update_sysctl(void)
6352 {
6353         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
6354
6355 #define SET_SYSCTL(name) \
6356         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
6357         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
6358         SET_SYSCTL(sched_latency);
6359         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
6360 #undef SET_SYSCTL
6361 }
6362
6363 static inline void sched_init_granularity(void)
6364 {
6365         update_sysctl();
6366 }
6367
6368 #ifdef CONFIG_SMP
6369 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6370 {
6371         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
6372                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6373
6374         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6375         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6376 }
6377
6378 /*
6379  * This is how migration works:
6380  *
6381  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
6382  *    stop_one_cpu().
6383  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
6384  *    off the CPU)
6385  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6386  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6387  *    it and puts it into the right queue.
6388  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6389  *    is done.
6390  */
6391
6392 /*
6393  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6394  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6395  * is removed from the allowed bitmask.
6396  *
6397  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6398  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6399  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6400  */
6401 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6402 {
6403         unsigned long flags;
6404         struct rq *rq;
6405         unsigned int dest_cpu;
6406         int ret = 0;
6407
6408         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6409
6410         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6411                 goto out;
6412
6413         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6414                 ret = -EINVAL;
6415                 goto out;
6416         }
6417
6418         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6419                 ret = -EINVAL;
6420                 goto out;
6421         }
6422
6423         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6424
6425         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6426         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6427                 goto out;
6428
6429         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6430         if (p->on_rq) {
6431                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6432                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6433                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6434                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6435                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6436                 return 0;
6437         }
6438 out:
6439         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6440
6441         return ret;
6442 }
6443 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6444
6445 /*
6446  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6447  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6448  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6449  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6450  *
6451  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6452  * as the task is no longer on this CPU.
6453  *
6454  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6455  */
6456 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6457 {
6458         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6459         int ret = 0;
6460
6461         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6462                 return ret;
6463
6464         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6465         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6466
6467         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6468         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6469         /* Already moved. */
6470         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6471                 goto done;
6472         /* Affinity changed (again). */
6473         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
6474                 goto fail;
6475
6476         /*
6477          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6478          * placed properly.
6479          */
6480         if (p->on_rq) {
6481                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6482                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6483                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6484                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6485         }
6486 done:
6487         ret = 1;
6488 fail:
6489         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6490         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6491         return ret;
6492 }
6493
6494 /*
6495  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6496  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6497  * 'pushing' onto another runqueue.
6498  */
6499 static int migration_cpu_stop(void *data)
6500 {
6501         struct migration_arg *arg = data;
6502
6503         /*
6504          * The original target cpu might have gone down and we might
6505          * be on another cpu but it doesn't matter.
6506          */
6507         local_irq_disable();
6508         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6509         local_irq_enable();
6510         return 0;
6511 }
6512
6513 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6514
6515 /*
6516  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6517  * offline.
6518  */
6519 void idle_task_exit(void)
6520 {
6521         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6522
6523         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6524
6525         if (mm != &init_mm)
6526                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6527         mmdrop(mm);
6528 }
6529
6530 /*
6531  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6532  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6533  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6534  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6535  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6536  */
6537 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6538 {
6539         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6540
6541         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6542         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6543 }
6544
6545 /*
6546  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6547  */
6548 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6549 {
6550         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6551         rq->calc_load_active = 0;
6552 }
6553
6554 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6555 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
6556 {
6557         struct cfs_rq *cfs_rq;
6558
6559         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
6560                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
6561
6562                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
6563                         continue;
6564
6565                 /*
6566                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
6567                  * there's some valid quota amount
6568                  */
6569                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
6570                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
6571                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6572         }
6573 }
6574 #endif
6575
6576 /*
6577  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6578  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6579  *
6580  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6581  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6582  * because of lock validation efforts.
6583  */
6584 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6585 {
6586         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6587         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6588         int dest_cpu;
6589
6590         /*
6591          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6592          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6593          *
6594          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6595          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6596          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6597          * done here.
6598          */
6599         rq->stop = NULL;
6600
6601         for ( ; ; ) {
6602                 /*
6603                  * There's this thread running, bail when that's the only
6604                  * remaining thread.
6605                  */
6606                 if (rq->nr_running == 1)
6607                         break;
6608
6609                 next = pick_next_task(rq);
6610                 BUG_ON(!next);
6611                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6612
6613                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6614                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6615                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6616
6617                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6618
6619                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6620         }
6621
6622         rq->stop = stop;
6623 }
6624
6625 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6626
6627 #if !defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) || !defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6628 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
6629 #endif
6630
6631 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6632
6633 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6634         {
6635                 .procname       = "sched_domain",
6636                 .mode           = 0555,
6637         },
6638         {}
6639 };
6640
6641 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6642         {
6643                 .procname       = "kernel",
6644                 .mode           = 0555,
6645                 .child          = sd_ctl_dir,
6646         },
6647         {}
6648 };
6649
6650 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6651 {
6652         struct ctl_table *entry =
6653                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6654
6655         return entry;
6656 }
6657
6658 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6659 {
6660         struct ctl_table *entry;
6661
6662         /*
6663          * In the intermediate directories, both the child directory and
6664          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6665          * will always be set. In the lowest directory the names are
6666          * static strings and all have proc handlers.
6667          */
6668         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6669                 if (entry->child)
6670                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6671                 if (entry->proc_handler == NULL)
6672                         kfree(entry->procname);
6673         }
6674
6675         kfree(*tablep);
6676         *tablep = NULL;
6677 }
6678
6679 static int min_load_idx = 0;
6680 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
6681
6682 static void
6683 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6684                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6685                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler,
6686                 bool load_idx)
6687 {
6688         entry->procname = procname;
6689         entry->data = data;
6690         entry->maxlen = maxlen;
6691         entry->mode = mode;
6692         entry->proc_handler = proc_handler;
6693
6694         if (load_idx) {
6695                 entry->extra1 = &min_load_idx;
6696                 entry->extra2 = &max_load_idx;
6697         }
6698 }
6699
6700 static struct ctl_table *
6701 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6702 {
6703         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6704
6705         if (table == NULL)
6706                 return NULL;
6707
6708         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6709                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
6710         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6711                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
6712         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6713                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6714         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6715                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6716         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6717                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6718         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6719                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6720         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6721                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6722         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6723                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6724         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6725                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6726         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6727                 &sd->cache_nice_tries,
6728                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6729         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6730                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6731         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6732                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
6733         /* &table[12] is terminator */
6734
6735         return table;
6736 }
6737
6738 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6739 {
6740         struct ctl_table *entry, *table;
6741         struct sched_domain *sd;
6742         int domain_num = 0, i;
6743         char buf[32];
6744
6745         for_each_domain(cpu, sd)
6746                 domain_num++;
6747         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6748         if (table == NULL)
6749                 return NULL;
6750
6751         i = 0;
6752         for_each_domain(cpu, sd) {
6753                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6754                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6755                 entry->mode = 0555;
6756                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6757                 entry++;
6758                 i++;
6759         }
6760         return table;
6761 }
6762
6763 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6764 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6765 {
6766         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6767         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6768         char buf[32];
6769
6770         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6771         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6772
6773         if (entry == NULL)
6774                 return;
6775
6776         for_each_possible_cpu(i) {
6777                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6778                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6779                 entry->mode = 0555;
6780                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6781                 entry++;
6782         }
6783
6784         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6785         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6786 }
6787
6788 /* may be called multiple times per register */
6789 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6790 {
6791         if (sd_sysctl_header)
6792                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6793         sd_sysctl_header = NULL;
6794         if (sd_ctl_dir[0].child)
6795                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6796 }
6797 #else
6798 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6799 {
6800 }
6801 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6802 {
6803 }
6804 #endif
6805
6806 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6807 {
6808         if (!rq->online) {
6809                 const struct sched_class *class;
6810
6811                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6812                 rq->online = 1;
6813
6814                 for_each_class(class) {
6815                         if (class->rq_online)
6816                                 class->rq_online(rq);
6817                 }
6818         }
6819 }
6820
6821 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6822 {
6823         if (rq->online) {
6824                 const struct sched_class *class;
6825
6826                 for_each_class(class) {
6827                         if (class->rq_offline)
6828                                 class->rq_offline(rq);
6829                 }
6830
6831                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6832                 rq->online = 0;
6833         }
6834 }
6835
6836 /*
6837  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6838  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6839  */
6840 static int __cpuinit
6841 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6842 {
6843         int cpu = (long)hcpu;
6844         unsigned long flags;
6845         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6846
6847         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6848
6849         case CPU_UP_PREPARE:
6850                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6851                 break;
6852
6853         case CPU_ONLINE:
6854                 /* Update our root-domain */
6855                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6856                 if (rq->rd) {
6857                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6858
6859                         set_rq_online(rq);
6860                 }
6861                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6862                 break;
6863
6864 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6865         case CPU_DYING:
6866                 sched_ttwu_pending();
6867                 /* Update our root-domain */
6868                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6869                 if (rq->rd) {
6870                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6871                         set_rq_offline(rq);
6872                 }
6873                 migrate_tasks(cpu);
6874                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6875                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6876
6877                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6878                 calc_global_load_remove(rq);
6879                 break;
6880 #endif
6881         }
6882
6883         update_max_interval();
6884
6885         return NOTIFY_OK;
6886 }
6887
6888 /*
6889  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6890  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6891  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6892  */
6893 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6894         .notifier_call = migration_call,
6895         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6896 };
6897
6898 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6899                                       unsigned long action, void *hcpu)
6900 {
6901         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6902         case CPU_ONLINE:
6903         case CPU_DOWN_FAILED:
6904                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6905                 return NOTIFY_OK;
6906         default:
6907                 return NOTIFY_DONE;
6908         }
6909 }
6910
6911 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6912                                         unsigned long action, void *hcpu)
6913 {
6914         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6915         case CPU_DOWN_PREPARE:
6916                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6917                 return NOTIFY_OK;
6918         default:
6919                 return NOTIFY_DONE;
6920         }
6921 }
6922
6923 static int __init migration_init(void)
6924 {
6925         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6926         int err;
6927
6928         /* Initialize migration for the boot CPU */
6929         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6930         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6931         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6932         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6933
6934         /* Register cpu active notifiers */
6935         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6936         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6937
6938         return 0;
6939 }
6940 early_initcall(migration_init);
6941 #endif
6942
6943 #ifdef CONFIG_SMP
6944
6945 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6946
6947 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6948
6949 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6950
6951 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6952 {
6953         sched_domain_debug_enabled = 1;
6954
6955         return 0;
6956 }
6957 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6958
6959 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6960                                   struct cpumask *groupmask)
6961 {
6962         struct sched_group *group = sd->groups;
6963         char str[256];
6964
6965         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6966         cpumask_clear(groupmask);
6967
6968         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6969
6970         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6971                 printk("does not load-balance\n");
6972                 if (sd->parent)
6973                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6974                                         " has parent");
6975                 return -1;
6976         }
6977
6978         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6979
6980         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6981                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6982                                 "CPU%d\n", cpu);
6983         }
6984         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6985                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6986                                 " CPU%d\n", cpu);
6987         }
6988
6989         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6990         do {
6991                 if (!group) {
6992                         printk("\n");
6993                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6994                         break;
6995                 }
6996
6997                 if (!group->sgp->power) {
6998                         printk(KERN_CONT "\n");
6999                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7000                                         "set\n");
7001                         break;
7002                 }
7003
7004                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7005                         printk(KERN_CONT "\n");
7006                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7007                         break;
7008                 }
7009
7010                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7011                         printk(KERN_CONT "\n");
7012                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7013                         break;
7014                 }
7015
7016                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7017
7018                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7019
7020                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7021                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
7022                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7023                                 group->sgp->power);
7024                 }
7025
7026                 group = group->next;
7027         } while (group != sd->groups);
7028         printk(KERN_CONT "\n");
7029
7030         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7031                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7032
7033         if (sd->parent &&
7034             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7035                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7036                         "of domain->span\n");
7037         return 0;
7038 }
7039
7040 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7041 {
7042         int level = 0;
7043
7044         if (!sched_domain_debug_enabled)
7045                 return;
7046
7047         if (!sd) {
7048                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7049                 return;
7050         }
7051
7052         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7053
7054         for (;;) {
7055                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
7056                         break;
7057                 level++;
7058                 sd = sd->parent;
7059                 if (!sd)
7060                         break;
7061         }
7062 }
7063 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7064 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7065 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7066
7067 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7068 {
7069         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7070                 return 1;
7071
7072         /* Following flags need at least 2 groups */
7073         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7074                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7075                          SD_BALANCE_FORK |
7076                          SD_BALANCE_EXEC |
7077                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7078                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7079                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7080                         return 0;
7081         }
7082
7083         /* Following flags don't use groups */
7084         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7085                 return 0;
7086
7087         return 1;
7088 }
7089
7090 static int
7091 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7092 {
7093         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7094
7095         if (sd_degenerate(parent))
7096                 return 1;
7097
7098         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7099                 return 0;
7100
7101         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7102         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7103                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7104                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7105                                 SD_BALANCE_FORK |
7106                                 SD_BALANCE_EXEC |
7107                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7108                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7109                 if (nr_node_ids == 1)
7110                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7111         }
7112         if (~cflags & pflags)
7113                 return 0;
7114
7115         return 1;
7116 }
7117
7118 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
7119 {
7120         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
7121
7122         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7123         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7124         free_cpumask_var(rd->online);
7125         free_cpumask_var(rd->span);
7126         kfree(rd);
7127 }
7128
7129 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7130 {
7131         struct root_domain *old_rd = NULL;
7132         unsigned long flags;
7133
7134         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7135
7136         if (rq->rd) {
7137                 old_rd = rq->rd;
7138
7139                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7140                         set_rq_offline(rq);
7141
7142                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7143
7144                 /*
7145                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7146                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7147                  * in this function:
7148                  */
7149                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7150                         old_rd = NULL;
7151         }
7152
7153         atomic_inc(&rd->refcount);
7154         rq->rd = rd;
7155
7156         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7157         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
7158                 set_rq_online(rq);
7159
7160         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7161
7162         if (old_rd)
7163                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
7164 }
7165
7166 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
7167 {
7168         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7169
7170         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7171                 goto out;
7172         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7173                 goto free_span;
7174         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7175                 goto free_online;
7176
7177         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
7178                 goto free_rto_mask;
7179         return 0;
7180
7181 free_rto_mask:
7182         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7183 free_online:
7184         free_cpumask_var(rd->online);
7185 free_span:
7186         free_cpumask_var(rd->span);
7187 out:
7188         return -ENOMEM;
7189 }
7190
7191 static void init_defrootdomain(void)
7192 {
7193         init_rootdomain(&def_root_domain);
7194
7195         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7196 }
7197
7198 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7199 {
7200         struct root_domain *rd;
7201
7202         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7203         if (!rd)
7204                 return NULL;
7205
7206         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
7207                 kfree(rd);
7208                 return NULL;
7209         }
7210
7211         return rd;
7212 }
7213
7214 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
7215 {
7216         struct sched_group *tmp, *first;
7217
7218         if (!sg)
7219                 return;
7220
7221         first = sg;
7222         do {
7223                 tmp = sg->next;
7224
7225                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
7226                         kfree(sg->sgp);
7227
7228                 kfree(sg);
7229                 sg = tmp;
7230         } while (sg != first);
7231 }
7232
7233 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
7234 {
7235         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
7236
7237         /*
7238          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
7239          * nuke them all.
7240          */
7241         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7242                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
7243         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
7244                 kfree(sd->groups->sgp);
7245                 kfree(sd->groups);
7246         }
7247         kfree(sd);
7248 }
7249
7250 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
7251 {
7252         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
7253 }
7254
7255 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
7256 {
7257         for (; sd; sd = sd->parent)
7258                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
7259 }
7260
7261 /*
7262  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7263  * hold the hotplug lock.
7264  */
7265 static void
7266 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7267 {
7268         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7269         struct sched_domain *tmp;
7270
7271         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7272         for (tmp = sd; tmp; ) {
7273                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7274                 if (!parent)
7275                         break;
7276
7277                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7278                         tmp->parent = parent->parent;
7279                         if (parent->parent)
7280                                 parent->parent->child = tmp;
7281                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
7282                 } else
7283                         tmp = tmp->parent;
7284         }
7285
7286         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7287                 tmp = sd;
7288                 sd = sd->parent;
7289                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
7290                 if (sd)
7291                         sd->child = NULL;
7292         }
7293
7294         sched_domain_debug(sd, cpu);
7295
7296         rq_attach_root(rq, rd);
7297         tmp = rq->sd;
7298         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7299         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
7300 }
7301
7302 /* cpus with isolated domains */
7303 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7304
7305 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7306 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7307 {
7308         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
7309         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7310         return 1;
7311 }
7312
7313 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7314
7315 #ifdef CONFIG_NUMA
7316
7317 /**
7318  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7319  * @node: node whose sched_domain we're building
7320  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7321  *
7322  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7323  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7324  *
7325  * Should use nodemask_t.
7326  */
7327 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7328 {
7329         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
7330
7331         min_val = INT_MAX;
7332
7333         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7334                 /* Start at @node */
7335                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7336
7337                 if (!nr_cpus_node(n))
7338                         continue;
7339
7340                 /* Skip already used nodes */
7341                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7342                         continue;
7343
7344                 /* Simple min distance search */
7345                 val = node_distance(node, n);
7346
7347                 if (val < min_val) {
7348                         min_val = val;
7349                         best_node = n;
7350                 }
7351         }
7352
7353         if (best_node != -1)
7354                 node_set(best_node, *used_nodes);
7355         return best_node;
7356 }
7357
7358 /**
7359  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7360  * @node: node whose cpumask we're constructing
7361  * @span: resulting cpumask
7362  *
7363  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7364  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7365  * out optimally.
7366  */
7367 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7368 {
7369         nodemask_t used_nodes;
7370         int i;
7371
7372         cpumask_clear(span);
7373         nodes_clear(used_nodes);
7374
7375         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7376         node_set(node, used_nodes);
7377
7378         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7379                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7380                 if (next_node < 0)
7381                         break;
7382                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7383         }
7384 }
7385
7386 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
7387 {
7388         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7389
7390         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
7391
7392         return sched_domains_tmpmask;
7393 }
7394
7395 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
7396 {
7397         return cpu_possible_mask;
7398 }
7399 #endif /* CONFIG_NUMA */
7400
7401 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
7402 {
7403         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
7404 }
7405
7406 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7407
7408 struct sd_data {
7409         struct sched_domain **__percpu sd;
7410         struct sched_group **__percpu sg;
7411         struct sched_group_power **__percpu sgp;
7412 };
7413
7414 struct s_data {
7415         struct sched_domain ** __percpu sd;
7416         struct root_domain      *rd;
7417 };
7418
7419 enum s_alloc {
7420         sa_rootdomain,
7421         sa_sd,
7422         sa_sd_storage,
7423         sa_none,
7424 };
7425
7426 struct sched_domain_topology_level;
7427
7428 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7429 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7430
7431 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7432
7433 struct sched_domain_topology_level {
7434         sched_domain_init_f init;
7435         sched_domain_mask_f mask;
7436         int                 flags;
7437         struct sd_data      data;
7438 };
7439
7440 static int
7441 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7442 {
7443         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7444         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7445         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7446         struct sd_data *sdd = sd->private;
7447         struct sched_domain *child;
7448         int i;
7449
7450         cpumask_clear(covered);
7451
7452         for_each_cpu(i, span) {
7453                 struct cpumask *sg_span;
7454
7455                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7456                         continue;
7457
7458                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7459                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7460
7461                 if (!sg)
7462                         goto fail;
7463
7464                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7465
7466                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7467                 if (child->child) {
7468                         child = child->child;
7469                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7470                 } else
7471                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7472
7473                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7474
7475                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7476                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7477
7478                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7479                         groups = sg;
7480
7481                 if (!first)
7482                         first = sg;
7483                 if (last)
7484                         last->next = sg;
7485                 last = sg;
7486                 last->next = first;
7487         }
7488         sd->groups = groups;
7489
7490         return 0;
7491
7492 fail:
7493         free_sched_groups(first, 0);
7494
7495         return -ENOMEM;
7496 }
7497
7498 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7499 {
7500         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7501         struct sched_domain *child = sd->child;
7502
7503         if (child)
7504                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7505
7506         if (sg) {
7507                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7508                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7509                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7510         }
7511
7512         return cpu;
7513 }
7514
7515 /*
7516  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7517  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7518  * and ->cpu_power to 0.
7519  *
7520  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7521  */
7522 static int
7523 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7524 {
7525         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7526         struct sd_data *sdd = sd->private;
7527         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7528         struct cpumask *covered;
7529         int i;
7530
7531         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7532         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7533
7534         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7535                 return 0;
7536
7537         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7538         covered = sched_domains_tmpmask;
7539
7540         cpumask_clear(covered);
7541
7542         for_each_cpu(i, span) {
7543                 struct sched_group *sg;
7544                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7545                 int j;
7546
7547                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7548                         continue;
7549
7550                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7551                 sg->sgp->power = 0;
7552
7553                 for_each_cpu(j, span) {
7554                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7555                                 continue;
7556
7557                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7558                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7559                 }
7560
7561                 if (!first)
7562                         first = sg;
7563                 if (last)
7564                         last->next = sg;
7565                 last = sg;
7566         }
7567         last->next = first;
7568
7569         return 0;
7570 }
7571
7572 /*
7573  * Initialize sched groups cpu_power.
7574  *
7575  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7576  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7577  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7578  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7579  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7580  * less cpu_power.
7581  */
7582 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7583 {
7584         struct sched_group *sg = sd->groups;
7585
7586         WARN_ON(!sd || !sg);
7587
7588         do {
7589                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
7590                 sg = sg->next;
7591         } while (sg != sd->groups);
7592
7593         if (cpu != group_first_cpu(sg))
7594                 return;
7595
7596         update_group_power(sd, cpu);
7597 }
7598
7599 /*
7600  * Initializers for schedule domains
7601  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7602  */
7603
7604 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7605 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7606 #else
7607 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7608 #endif
7609
7610 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7611 static noinline struct sched_domain *                                   \
7612 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7613 {                                                                       \
7614         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7615         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7616         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7617         sd->private = &tl->data;                                        \
7618         return sd;                                                      \
7619 }
7620
7621 SD_INIT_FUNC(CPU)
7622 #ifdef CONFIG_NUMA
7623  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7624  SD_INIT_FUNC(NODE)
7625 #endif
7626 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7627  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7628 #endif
7629 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7630  SD_INIT_FUNC(MC)
7631 #endif
7632 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7633  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7634 #endif
7635
7636 static int default_relax_domain_level = -1;
7637 int sched_domain_level_max;
7638
7639 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7640 {
7641         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
7642                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
7643
7644         return 1;
7645 }
7646 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7647
7648 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7649                                  struct sched_domain_attr *attr)
7650 {
7651         int request;
7652
7653         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7654                 if (default_relax_domain_level < 0)
7655                         return;
7656                 else
7657                         request = default_relax_domain_level;
7658         } else
7659                 request = attr->relax_domain_level;
7660         if (request < sd->level) {
7661                 /* turn off idle balance on this domain */
7662                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7663         } else {
7664                 /* turn on idle balance on this domain */
7665                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7666         }
7667 }
7668
7669 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7670 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7671
7672 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7673                                  const struct cpumask *cpu_map)
7674 {
7675         switch (what) {
7676         case sa_rootdomain:
7677                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7678                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7679         case sa_sd:
7680                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7681         case sa_sd_storage:
7682                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7683         case sa_none:
7684                 break;
7685         }
7686 }
7687
7688 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7689                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7690 {
7691         memset(d, 0, sizeof(*d));
7692
7693         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7694                 return sa_sd_storage;
7695         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7696         if (!d->sd)
7697                 return sa_sd_storage;
7698         d->rd = alloc_rootdomain();
7699         if (!d->rd)
7700                 return sa_sd;
7701         return sa_rootdomain;
7702 }
7703
7704 /*
7705  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7706  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7707  * will not free the data we're using.
7708  */
7709 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7710 {
7711         struct sd_data *sdd = sd->private;
7712
7713         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7714         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7715
7716         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
7717                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7718
7719         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
7720                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
7721 }
7722
7723 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7724 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7725 {
7726         return topology_thread_cpumask(cpu);
7727 }
7728 #endif
7729
7730 /*
7731  * Topology list, bottom-up.
7732  */
7733 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7734 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7735         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7736 #endif
7737 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7738         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7739 #endif
7740 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7741         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7742 #endif
7743         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7744 #ifdef CONFIG_NUMA
7745         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
7746         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7747 #endif
7748         { NULL, },
7749 };
7750
7751 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7752
7753 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7754 {
7755         struct sched_domain_topology_level *tl;
7756         int j;
7757
7758         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7759                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7760
7761                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7762                 if (!sdd->sd)
7763                         return -ENOMEM;
7764
7765                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7766                 if (!sdd->sg)
7767                         return -ENOMEM;
7768
7769                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
7770                 if (!sdd->sgp)
7771                         return -ENOMEM;
7772
7773                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7774                         struct sched_domain *sd;
7775                         struct sched_group *sg;
7776                         struct sched_group_power *sgp;
7777
7778                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7779                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7780                         if (!sd)
7781                                 return -ENOMEM;
7782
7783                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7784
7785                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7786                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7787                         if (!sg)
7788                                 return -ENOMEM;
7789
7790                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7791
7792                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
7793                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7794                         if (!sgp)
7795                                 return -ENOMEM;
7796
7797                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
7798                 }
7799         }
7800
7801         return 0;
7802 }
7803
7804 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7805 {
7806         struct sched_domain_topology_level *tl;
7807         int j;
7808
7809         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7810                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7811
7812                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7813                         struct sched_domain *sd;
7814
7815                         if (sdd->sd) {
7816                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7817                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7818                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7819                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7820                         }
7821
7822                         if (sdd->sg)
7823                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7824                         if (sdd->sgp)
7825                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
7826                 }
7827                 free_percpu(sdd->sd);
7828                 sdd->sd = NULL;
7829                 free_percpu(sdd->sg);
7830                 sdd->sg = NULL;
7831                 free_percpu(sdd->sgp);
7832                 sdd->sgp = NULL;
7833         }
7834 }
7835
7836 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7837                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7838                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7839                 int cpu)
7840 {
7841         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7842         if (!sd)
7843                 return child;
7844
7845         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7846         if (child) {
7847                 sd->level = child->level + 1;
7848                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7849                 child->parent = sd;
7850         }
7851         sd->child = child;
7852         set_domain_attribute(sd, attr);
7853
7854         return sd;
7855 }
7856
7857 /*
7858  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7859  * to the individual cpus
7860  */
7861 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7862                                struct sched_domain_attr *attr)
7863 {
7864         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7865         struct sched_domain *sd;
7866         struct s_data d;
7867         int i, ret = -ENOMEM;
7868
7869         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7870         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7871                 goto error;
7872
7873         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7874         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7875                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7876
7877                 sd = NULL;
7878                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7879                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7880                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7881                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7882                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7883                                 break;
7884                 }
7885
7886                 while (sd->child)
7887                         sd = sd->child;
7888
7889                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7890         }
7891
7892         /* Build the groups for the domains */
7893         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7894                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7895                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7896                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7897                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7898                                         goto error;
7899                         } else {
7900                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7901                                         goto error;
7902                         }
7903                 }
7904         }
7905
7906         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7907         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7908                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7909                         continue;
7910
7911                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7912                         claim_allocations(i, sd);
7913                         init_sched_groups_power(i, sd);
7914                 }
7915         }
7916
7917         /* Attach the domains */
7918         rcu_read_lock();
7919         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7920                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7921                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7922         }
7923         rcu_read_unlock();
7924
7925         ret = 0;
7926 error:
7927         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7928         return ret;
7929 }
7930
7931 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7932 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7933 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7934                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7935
7936 /*
7937  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7938  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7939  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7940  */
7941 static cpumask_var_t fallback_doms;
7942
7943 /*
7944  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7945  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7946  * or 0 if it stayed the same.
7947  */
7948 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7949 {
7950         return 0;
7951 }
7952
7953 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7954 {
7955         int i;
7956         cpumask_var_t *doms;
7957
7958         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7959         if (!doms)
7960                 return NULL;
7961         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7962                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7963                         free_sched_domains(doms, i);
7964                         return NULL;
7965                 }
7966         }
7967         return doms;
7968 }
7969
7970 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7971 {
7972         unsigned int i;
7973         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7974                 free_cpumask_var(doms[i]);
7975         kfree(doms);
7976 }
7977
7978 /*
7979  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7980  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7981  * exclude other special cases in the future.
7982  */
7983 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7984 {
7985         int err;
7986
7987         arch_update_cpu_topology();
7988         ndoms_cur = 1;
7989         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7990         if (!doms_cur)
7991                 doms_cur = &fallback_doms;
7992         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7993         dattr_cur = NULL;
7994         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7995         register_sched_domain_sysctl();
7996
7997         return err;
7998 }
7999
8000 /*
8001  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8002  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8003  */
8004 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8005 {
8006         int i;
8007
8008         rcu_read_lock();
8009         for_each_cpu(i, cpu_map)
8010                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8011         rcu_read_unlock();
8012 }
8013
8014 /* handle null as "default" */
8015 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8016                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8017 {
8018         struct sched_domain_attr tmp;
8019
8020         /* fast path */
8021         if (!new && !cur)
8022                 return 1;
8023
8024         tmp = SD_ATTR_INIT;
8025         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8026                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8027                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8028 }
8029
8030 /*
8031  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8032  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8033  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8034  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8035  *
8036  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
8037  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8038  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8039  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8040  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8041  * it as it is.
8042  *
8043  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
8044  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
8045  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
8046  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
8047  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
8048  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
8049  *
8050  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8051  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8052  * and it will not create the default domain.
8053  *
8054  * Call with hotplug lock held
8055  */
8056 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
8057                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8058 {
8059         int i, j, n;
8060         int new_topology;
8061
8062         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8063
8064         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8065         unregister_sched_domain_sysctl();
8066
8067         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8068         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8069
8070         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8071
8072         /* Destroy deleted domains */
8073         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8074                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8075                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
8076                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8077                                 goto match1;
8078                 }
8079                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8080                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
8081 match1:
8082                 ;
8083         }
8084
8085         if (doms_new == NULL) {
8086                 ndoms_cur = 0;
8087                 doms_new = &fallback_doms;
8088                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
8089                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8090         }
8091
8092         /* Build new domains */
8093         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8094                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8095                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
8096                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8097                                 goto match2;
8098                 }
8099                 /* no match - add a new doms_new */
8100                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8101 match2:
8102                 ;
8103         }
8104
8105         /* Remember the new sched domains */
8106         if (doms_cur != &fallback_doms)
8107                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
8108         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8109         doms_cur = doms_new;
8110         dattr_cur = dattr_new;
8111         ndoms_cur = ndoms_new;
8112
8113         register_sched_domain_sysctl();
8114
8115         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8116 }
8117
8118 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8119 static void reinit_sched_domains(void)
8120 {
8121         get_online_cpus();
8122
8123         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8124         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8125
8126         rebuild_sched_domains();
8127         put_online_cpus();
8128 }
8129
8130 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8131 {
8132         unsigned int level = 0;
8133
8134         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8135                 return -EINVAL;
8136
8137         /*
8138          * level is always be positive so don't check for
8139          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8140          * What happens on 0 or 1 byte write,
8141          * need to check for count as well?
8142          */
8143
8144         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8145                 return -EINVAL;
8146
8147         if (smt)
8148                 sched_smt_power_savings = level;
8149         else
8150                 sched_mc_power_savings = level;
8151
8152         reinit_sched_domains();
8153
8154         return count;
8155 }
8156
8157 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8158 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8159                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
8160                                            char *page)
8161 {
8162         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8163 }
8164 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8165                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
8166                                             const char *buf, size_t count)
8167 {
8168         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8169 }
8170 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8171                          sched_mc_power_savings_show,
8172                          sched_mc_power_savings_store);
8173 #endif
8174
8175 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8176 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8177                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
8178                                             char *page)
8179 {
8180         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8181 }
8182 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8183                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
8184                                              const char *buf, size_t count)
8185 {
8186         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8187 }
8188 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8189                    sched_smt_power_savings_show,
8190                    sched_smt_power_savings_store);
8191 #endif
8192
8193 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8194 {
8195         int err = 0;
8196
8197 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8198         if (smt_capable())
8199                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8200                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8201 #endif
8202 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8203         if (!err && mc_capable())
8204                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8205                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8206 #endif
8207         return err;
8208 }
8209 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8210
8211 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
8212
8213 /*
8214  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
8215  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
8216  * around partition_sched_domains().
8217  *
8218  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
8219  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
8220  */
8221 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8222                              void *hcpu)
8223 {
8224         switch (action) {
8225         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8226         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8227
8228                 /*
8229                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
8230                  * resume sequence. As long as this is not the last online
8231                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
8232                  * domain, ignoring cpusets.
8233                  */
8234                 num_cpus_frozen--;
8235                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
8236                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8237                         break;
8238                 }
8239
8240                 /*
8241                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
8242                  * restore the original sched domains by considering the
8243                  * cpuset configurations.
8244                  */
8245
8246         case CPU_ONLINE:
8247         case CPU_DOWN_FAILED:
8248                 cpuset_update_active_cpus();
8249                 break;
8250         default:
8251                 return NOTIFY_DONE;
8252         }
8253         return NOTIFY_OK;
8254 }
8255
8256 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8257                                void *hcpu)
8258 {
8259         switch (action) {
8260         case CPU_DOWN_PREPARE:
8261                 cpuset_update_active_cpus();
8262                 break;
8263         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8264                 num_cpus_frozen++;
8265                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8266                 break;
8267         default:
8268                 return NOTIFY_DONE;
8269         }
8270         return NOTIFY_OK;
8271 }
8272
8273 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8274                                 unsigned long action, void *hcpu)
8275 {
8276         int cpu = (int)(long)hcpu;
8277
8278         switch (action) {
8279         case CPU_DOWN_PREPARE:
8280         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8281                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8282                 return NOTIFY_OK;
8283
8284         case CPU_DOWN_FAILED:
8285         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8286         case CPU_ONLINE:
8287         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8288                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8289                 return NOTIFY_OK;
8290
8291         default:
8292                 return NOTIFY_DONE;
8293         }
8294 }
8295
8296 void __init sched_init_smp(void)
8297 {
8298         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8299
8300         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8301         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8302
8303         get_online_cpus();
8304         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8305         init_sched_domains(cpu_active_mask);
8306         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8307         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8308                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8309         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8310         put_online_cpus();
8311
8312         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
8313         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
8314
8315         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8316         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8317
8318         init_hrtick();
8319
8320         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8321         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8322                 BUG();
8323         sched_init_granularity();
8324         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8325
8326         init_sched_rt_class();
8327 }
8328 #else
8329 void __init sched_init_smp(void)
8330 {
8331         sched_init_granularity();
8332 }
8333 #endif /* CONFIG_SMP */
8334
8335 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
8336
8337 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8338 {
8339         return in_lock_functions(addr) ||
8340                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8341                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8342 }
8343
8344 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
8345 {
8346         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8347         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8348         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8349 #ifndef CONFIG_64BIT
8350         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
8351 #endif
8352 }
8353
8354 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8355 {
8356         struct rt_prio_array *array;
8357         int i;
8358
8359         array = &rt_rq->active;
8360         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8361                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8362                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8363         }
8364         /* delimiter for bitsearch: */
8365         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8366
8367 #if defined CONFIG_SMP
8368         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8369         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8370         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8371         rt_rq->overloaded = 0;
8372         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks);
8373 #endif
8374
8375         rt_rq->rt_time = 0;
8376         rt_rq->rt_throttled = 0;
8377         rt_rq->rt_runtime = 0;
8378         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8379 }
8380
8381 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8382 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8383                                 struct sched_entity *se, int cpu,
8384                                 struct sched_entity *parent)
8385 {
8386         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8387
8388         cfs_rq->tg = tg;
8389         cfs_rq->rq = rq;
8390 #ifdef CONFIG_SMP
8391         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
8392         cfs_rq->load_stamp = 1;
8393 #endif
8394         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
8395
8396         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8397         tg->se[cpu] = se;
8398
8399         /* se could be NULL for root_task_group */
8400         if (!se)
8401                 return;
8402
8403         if (!parent)
8404                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8405         else
8406                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8407
8408         se->my_q = cfs_rq;
8409         update_load_set(&se->load, 0);
8410         se->parent = parent;
8411 }
8412 #endif
8413
8414 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8415 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8416                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8417                 struct sched_rt_entity *parent)
8418 {
8419         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8420
8421         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8422         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8423         rt_rq->rq = rq;
8424         rt_rq->tg = tg;
8425
8426         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8427         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8428
8429         if (!rt_se)
8430                 return;
8431
8432         if (!parent)
8433                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8434         else
8435                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8436
8437         rt_se->my_q = rt_rq;
8438         rt_se->parent = parent;
8439         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8440 }
8441 #endif
8442
8443 void __init sched_init(void)
8444 {
8445         int i, j;
8446         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8447
8448 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8449         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8450 #endif
8451 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8452         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8453 #endif
8454 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8455         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8456 #endif
8457         if (alloc_size) {
8458                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8459
8460 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8461                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8462                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8463
8464                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8465                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8466
8467 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8469                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8470                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8471
8472                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8473                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8474
8475 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8476 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8477                 for_each_possible_cpu(i) {
8478                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8479                         ptr += cpumask_size();
8480                 }
8481 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8482         }
8483
8484 #ifdef CONFIG_SMP
8485         init_defrootdomain();
8486 #endif
8487
8488         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8489                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8490
8491 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8492         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8493                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8494 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8495
8496 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8497         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8498         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8499         autogroup_init(&init_task);
8500 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8501
8502         for_each_possible_cpu(i) {
8503                 struct rq *rq;
8504
8505                 rq = cpu_rq(i);
8506                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8507                 rq->nr_running = 0;
8508                 rq->calc_load_active = 0;
8509                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8510                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8511                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8512 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8513                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8514                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8515                 /*
8516                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8517                  *
8518                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8519                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8520                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8521                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8522                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8523                  * (se->load.weight).
8524                  *
8525                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8526                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8527                  * then A0's share of the cpu resource is:
8528                  *
8529                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8530                  *
8531                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8532                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8533                  */
8534                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8535                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8536 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8537
8538                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8539 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8540                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8541                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8542 #endif
8543
8544                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8545                         rq->cpu_load[j] = 0;
8546
8547                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8548
8549 #ifdef CONFIG_SMP
8550                 rq->sd = NULL;
8551                 rq->rd = NULL;
8552                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
8553                 rq->post_schedule = 0;
8554                 rq->active_balance = 0;
8555                 rq->next_balance = jiffies;
8556                 rq->push_cpu = 0;
8557                 rq->cpu = i;
8558                 rq->online = 0;
8559                 rq->idle_stamp = 0;
8560                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8561                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8562 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8563                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8564 #endif
8565 #endif
8566                 init_rq_hrtick(rq);
8567                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8568         }
8569
8570         set_load_weight(&init_task);
8571
8572 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8573         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8574 #endif
8575
8576 #ifdef CONFIG_SMP
8577         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8578 #endif
8579
8580 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8581         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
8582 #endif
8583
8584         /*
8585          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8586          */
8587         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8588         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8589
8590         /*
8591          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8592          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8593          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8594          * when this runqueue becomes "idle".
8595          */
8596         init_idle(current, smp_processor_id());
8597
8598         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8599
8600         /*
8601          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8602          */
8603         current->sched_class = &fair_sched_class;
8604
8605 #ifdef CONFIG_SMP
8606         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
8607 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8608         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8609         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8610         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8611         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8612         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8613 #endif
8614         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8615         if (cpu_isolated_map == NULL)
8616                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8617 #endif /* SMP */
8618
8619         scheduler_running = 1;
8620 }
8621
8622 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8623 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8624 {
8625         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8626
8627         return (nested == preempt_offset);
8628 }
8629
8630 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8631 {
8632         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8633
8634         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
8635         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8636             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8637                 return;
8638         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8639                 return;
8640         prev_jiffy = jiffies;
8641
8642         printk(KERN_ERR
8643                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8644                         file, line);
8645         printk(KERN_ERR
8646                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8647                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8648                         current->pid, current->comm);
8649
8650         debug_show_held_locks(current);
8651         if (irqs_disabled())
8652                 print_irqtrace_events(current);
8653         dump_stack();
8654 }
8655 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8656 #endif
8657
8658 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8659 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8660 {
8661         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8662         int old_prio = p->prio;
8663         int on_rq;
8664
8665         on_rq = p->on_rq;
8666         if (on_rq)
8667                 deactivate_task(rq, p, 0);
8668         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8669         if (on_rq) {
8670                 activate_task(rq, p, 0);
8671                 resched_task(rq->curr);
8672         }
8673
8674         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8675 }
8676
8677 void normalize_rt_tasks(void)
8678 {
8679         struct task_struct *g, *p;
8680         unsigned long flags;
8681         struct rq *rq;
8682
8683         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8684         do_each_thread(g, p) {
8685                 /*
8686                  * Only normalize user tasks:
8687                  */
8688                 if (!p->mm)
8689                         continue;
8690
8691                 p->se.exec_start                = 0;
8692 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8693                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8694                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8695                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8696 #endif
8697
8698                 if (!rt_task(p)) {
8699                         /*
8700                          * Renice negative nice level userspace
8701                          * tasks back to 0:
8702                          */
8703                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8704                                 set_user_nice(p, 0);
8705                         continue;
8706                 }
8707
8708                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8709                 rq = __task_rq_lock(p);
8710
8711                 normalize_task(rq, p);
8712
8713                 __task_rq_unlock(rq);
8714                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8715         } while_each_thread(g, p);
8716
8717         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8718 }
8719
8720 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8721
8722 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8723 /*
8724  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8725  *
8726  * They can only be called when the whole system has been
8727  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8728  * activity can take place. Using them for anything else would
8729  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8730  * under any other configuration.
8731  */
8732
8733 /**
8734  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8735  * @cpu: the processor in question.
8736  *
8737  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8738  */
8739 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8740 {
8741         return cpu_curr(cpu);
8742 }
8743
8744 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8745
8746 #ifdef CONFIG_IA64
8747 /**
8748  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8749  * @cpu: the processor in question.
8750  * @p: the task pointer to set.
8751  *
8752  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8753  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8754  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8755  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8756  * and caller must save the original value of the current task (see
8757  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8758  * re-starting the system.
8759  *
8760  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8761  */
8762 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8763 {
8764         cpu_curr(cpu) = p;
8765 }
8766
8767 #endif
8768
8769 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8770 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8771 {
8772         int i;
8773
8774         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8775
8776         for_each_possible_cpu(i) {
8777                 if (tg->cfs_rq)
8778                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8779                 if (tg->se)
8780                         kfree(tg->se[i]);
8781         }
8782
8783         kfree(tg->cfs_rq);
8784         kfree(tg->se);
8785 }
8786
8787 static
8788 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8789 {
8790         struct cfs_rq *cfs_rq;
8791         struct sched_entity *se;
8792         int i;
8793
8794         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8795         if (!tg->cfs_rq)
8796                 goto err;
8797         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8798         if (!tg->se)
8799                 goto err;
8800
8801         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8802
8803         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8804
8805         for_each_possible_cpu(i) {
8806                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8807                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8808                 if (!cfs_rq)
8809                         goto err;
8810
8811                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8812                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8813                 if (!se)
8814                         goto err_free_rq;
8815
8816                 init_cfs_rq(cfs_rq);
8817                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8818         }
8819
8820         return 1;
8821
8822 err_free_rq:
8823         kfree(cfs_rq);
8824 err:
8825         return 0;
8826 }
8827
8828 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8829 {
8830         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8831         unsigned long flags;
8832
8833         /*
8834         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8835         * check on_list without danger of it being re-added.
8836         */
8837         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8838                 return;
8839
8840         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8841         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8842         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8843 }
8844 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8845 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8846 {
8847 }
8848
8849 static inline
8850 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8851 {
8852         return 1;
8853 }
8854
8855 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8856 {
8857 }
8858 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8859
8860 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8861 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8862 {
8863         int i;
8864
8865         if (tg->rt_se)
8866                 destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8867
8868         for_each_possible_cpu(i) {
8869                 if (tg->rt_rq)
8870                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8871                 if (tg->rt_se)
8872                         kfree(tg->rt_se[i]);
8873         }
8874
8875         kfree(tg->rt_rq);
8876         kfree(tg->rt_se);
8877 }
8878
8879 static
8880 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8881 {
8882         struct rt_rq *rt_rq;
8883         struct sched_rt_entity *rt_se;
8884         int i;
8885
8886         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8887         if (!tg->rt_rq)
8888                 goto err;
8889         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8890         if (!tg->rt_se)
8891                 goto err;
8892
8893         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8894                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8895
8896         for_each_possible_cpu(i) {
8897                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8898                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8899                 if (!rt_rq)
8900                         goto err;
8901
8902                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8903                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8904                 if (!rt_se)
8905                         goto err_free_rq;
8906
8907                 init_rt_rq(rt_rq, cpu_rq(i));
8908                 rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8909                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8910         }
8911
8912         return 1;
8913
8914 err_free_rq:
8915         kfree(rt_rq);
8916 err:
8917         return 0;
8918 }
8919 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8920 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8921 {
8922 }
8923
8924 static inline
8925 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8926 {
8927         return 1;
8928 }
8929 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8930
8931 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8932 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8933 {
8934         free_fair_sched_group(tg);
8935         free_rt_sched_group(tg);
8936         autogroup_free(tg);
8937         kfree(tg);
8938 }
8939
8940 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8941 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8942 {
8943         struct task_group *tg;
8944         unsigned long flags;
8945
8946         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8947         if (!tg)
8948                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8949
8950         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8951                 goto err;
8952
8953         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8954                 goto err;
8955
8956         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8957         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8958
8959         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8960
8961         tg->parent = parent;
8962         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8963         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8964         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8965
8966         return tg;
8967
8968 err:
8969         free_sched_group(tg);
8970         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8971 }
8972
8973 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8974 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8975 {
8976         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8977         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8978 }
8979
8980 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8981 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8982 {
8983         unsigned long flags;
8984         int i;
8985
8986         /* end participation in shares distribution */
8987         for_each_possible_cpu(i)
8988                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8989
8990         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8991         list_del_rcu(&tg->list);
8992         list_del_rcu(&tg->siblings);
8993         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8994
8995         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8996         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8997 }
8998
8999 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9000  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9001  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9002  *      reflect its new group.
9003  */
9004 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9005 {
9006         struct task_group *tg;
9007         int on_rq, running;
9008         unsigned long flags;
9009         struct rq *rq;
9010
9011         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9012
9013         running = task_current(rq, tsk);
9014         on_rq = tsk->on_rq;
9015
9016         if (on_rq)
9017                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9018         if (unlikely(running))
9019                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9020
9021         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
9022                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
9023                           struct task_group, css);
9024         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
9025         tsk->sched_task_group = tg;
9026
9027 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9028         if (tsk->sched_class->task_move_group)
9029                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
9030         else
9031 #endif
9032                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9033
9034         if (unlikely(running))
9035                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9036         if (on_rq)
9037                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9038
9039         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
9040 }
9041 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9042
9043 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9044 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9045
9046 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9047 {
9048         int i;
9049         unsigned long flags;
9050
9051         /*
9052          * We can't change the weight of the root cgroup.
9053          */
9054         if (!tg->se[0])
9055                 return -EINVAL;
9056
9057         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
9058
9059         mutex_lock(&shares_mutex);
9060         if (tg->shares == shares)
9061                 goto done;
9062
9063         tg->shares = shares;
9064         for_each_possible_cpu(i) {
9065                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
9066                 struct sched_entity *se;
9067
9068                 se = tg->se[i];
9069                 /* Propagate contribution to hierarchy */
9070                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9071                 for_each_sched_entity(se)
9072                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
9073                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9074         }
9075
9076 done:
9077         mutex_unlock(&shares_mutex);
9078         return 0;
9079 }
9080
9081 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9082 {
9083         return tg->shares;
9084 }
9085 #endif
9086
9087 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
9088 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9089 {
9090         if (runtime == RUNTIME_INF)
9091                 return 1ULL << 20;
9092
9093         return div64_u64(runtime << 20, period);
9094 }
9095 #endif
9096
9097 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9098 /*
9099  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9100  */
9101 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9102
9103 /* Must be called with tasklist_lock held */
9104 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9105 {
9106         struct task_struct *g, *p;
9107
9108         do_each_thread(g, p) {
9109                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9110                         return 1;
9111         } while_each_thread(g, p);
9112
9113         return 0;
9114 }
9115
9116 struct rt_schedulable_data {
9117         struct task_group *tg;
9118         u64 rt_period;
9119         u64 rt_runtime;
9120 };
9121
9122 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9123 {
9124         struct rt_schedulable_data *d = data;
9125         struct task_group *child;
9126         unsigned long total, sum = 0;
9127         u64 period, runtime;
9128
9129         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9130         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9131
9132         if (tg == d->tg) {
9133                 period = d->rt_period;
9134                 runtime = d->rt_runtime;
9135         }
9136
9137         /*
9138          * Cannot have more runtime than the period.
9139          */
9140         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9141                 return -EINVAL;
9142
9143         /*
9144          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9145          */
9146         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9147                 return -EBUSY;
9148
9149         total = to_ratio(period, runtime);
9150
9151         /*
9152          * Nobody can have more than the global setting allows.
9153          */
9154         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9155                 return -EINVAL;
9156
9157         /*
9158          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9159          */
9160         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9161                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9162                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9163
9164                 if (child == d->tg) {
9165                         period = d->rt_period;
9166                         runtime = d->rt_runtime;
9167                 }
9168
9169                 sum += to_ratio(period, runtime);
9170         }
9171
9172         if (sum > total)
9173                 return -EINVAL;
9174
9175         return 0;
9176 }
9177
9178 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9179 {
9180         int ret;
9181
9182         struct rt_schedulable_data data = {
9183                 .tg = tg,
9184                 .rt_period = period,
9185                 .rt_runtime = runtime,
9186         };
9187
9188         rcu_read_lock();
9189         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
9190         rcu_read_unlock();
9191
9192         return ret;
9193 }
9194
9195 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
9196                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9197 {
9198         int i, err = 0;
9199
9200         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9201         read_lock(&tasklist_lock);
9202         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9203         if (err)
9204                 goto unlock;
9205
9206         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9207         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9208         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9209
9210         for_each_possible_cpu(i) {
9211                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9212
9213                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9214                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9215                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9216         }
9217         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9218 unlock:
9219         read_unlock(&tasklist_lock);
9220         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9221
9222         return err;
9223 }
9224
9225 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9226 {
9227         u64 rt_runtime, rt_period;
9228
9229         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9230         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9231         if (rt_runtime_us < 0)
9232                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9233
9234         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9235 }
9236
9237 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9238 {
9239         u64 rt_runtime_us;
9240
9241         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9242                 return -1;
9243
9244         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9245         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9246         return rt_runtime_us;
9247 }
9248
9249 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9250 {
9251         u64 rt_runtime, rt_period;
9252
9253         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9254         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9255
9256         if (rt_period == 0)
9257                 return -EINVAL;
9258
9259         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9260 }
9261
9262 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9263 {
9264         u64 rt_period_us;
9265
9266         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9267         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9268         return rt_period_us;
9269 }
9270
9271 static int sched_rt_global_constraints(void)
9272 {
9273         u64 runtime, period;
9274         int ret = 0;
9275
9276         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9277                 return -EINVAL;
9278
9279         runtime = global_rt_runtime();
9280         period = global_rt_period();
9281
9282         /*
9283          * Sanity check on the sysctl variables.
9284          */
9285         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9286                 return -EINVAL;
9287
9288         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9289         read_lock(&tasklist_lock);
9290         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9291         read_unlock(&tasklist_lock);
9292         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9293
9294         return ret;
9295 }
9296
9297 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9298 {
9299         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9300         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9301                 return 0;
9302
9303         return 1;
9304 }
9305
9306 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9307 static int sched_rt_global_constraints(void)
9308 {
9309         unsigned long flags;
9310         int i;
9311
9312         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9313                 return -EINVAL;
9314
9315         /*
9316          * There's always some RT tasks in the root group
9317          * -- migration, kstopmachine etc..
9318          */
9319         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
9320                 return -EBUSY;
9321
9322         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9323         for_each_possible_cpu(i) {
9324                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9325
9326                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9327                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9328                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9329         }
9330         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9331
9332         return 0;
9333 }
9334 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9335
9336 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9337                 void __user *buffer, size_t *lenp,
9338                 loff_t *ppos)
9339 {
9340         int ret;
9341         int old_period, old_runtime;
9342         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9343
9344         mutex_lock(&mutex);
9345         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9346         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9347
9348         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9349
9350         if (!ret && write) {
9351                 ret = sched_rt_global_constraints();
9352                 if (ret) {
9353                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9354                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9355                 } else {
9356                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9357                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9358                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9359                 }
9360         }
9361         mutex_unlock(&mutex);
9362
9363         return ret;
9364 }
9365
9366 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9367
9368 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9369 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9370 {
9371         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9372                             struct task_group, css);
9373 }
9374
9375 static struct cgroup_subsys_state *
9376 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9377 {
9378         struct task_group *tg, *parent;
9379
9380         if (!cgrp->parent) {
9381                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9382                 return &root_task_group.css;
9383         }
9384
9385         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9386         tg = sched_create_group(parent);
9387         if (IS_ERR(tg))
9388                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9389
9390         return &tg->css;
9391 }
9392
9393 static void
9394 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9395 {
9396         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9397
9398         sched_destroy_group(tg);
9399 }
9400
9401 static int
9402 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9403 {
9404 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9405         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9406                 return -EINVAL;
9407 #else
9408         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9409         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9410                 return -EINVAL;
9411 #endif
9412         return 0;
9413 }
9414
9415 static void
9416 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9417 {
9418         sched_move_task(tsk);
9419 }
9420
9421 static void
9422 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9423                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
9424 {
9425         /*
9426          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9427          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9428          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9429          */
9430         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9431                 return;
9432
9433         sched_move_task(task);
9434 }
9435
9436 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9437 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9438                                 u64 shareval)
9439 {
9440         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
9441 }
9442
9443 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9444 {
9445         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9446
9447         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
9448 }
9449
9450 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9451 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
9452
9453 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
9454 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
9455
9456 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
9457
9458 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9459 {
9460         int i, ret = 0, runtime_enabled;
9461         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9462
9463         if (tg == &root_task_group)
9464                 return -EINVAL;
9465
9466         /*
9467          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
9468          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
9469          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
9470          */
9471         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
9472                 return -EINVAL;
9473
9474         /*
9475          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
9476          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
9477          * feasibility.
9478          */
9479         if (period > max_cfs_quota_period)
9480                 return -EINVAL;
9481
9482         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
9483         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
9484         if (ret)
9485                 goto out_unlock;
9486
9487         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
9488         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9489         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9490         cfs_b->quota = quota;
9491
9492         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9493         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
9494         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
9495                 /* force a reprogram */
9496                 cfs_b->timer_active = 0;
9497                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9498         }
9499         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9500
9501         for_each_possible_cpu(i) {
9502                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9503                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
9504
9505                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
9506                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9507                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9508
9509                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
9510                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9511                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
9512         }
9513 out_unlock:
9514         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9515
9516         return ret;
9517 }
9518
9519 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9520 {
9521         u64 quota, period;
9522
9523         period = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9524         if (cfs_quota_us < 0)
9525                 quota = RUNTIME_INF;
9526         else
9527                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9528
9529         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9530 }
9531
9532 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9533 {
9534         u64 quota_us;
9535
9536         if (tg_cfs_bandwidth(tg)->quota == RUNTIME_INF)
9537                 return -1;
9538
9539         quota_us = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9540         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9541
9542         return quota_us;
9543 }
9544
9545 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9546 {
9547         u64 quota, period;
9548
9549         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9550         quota = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9551
9552         if (period <= 0)
9553                 return -EINVAL;
9554
9555         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9556 }
9557
9558 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9559 {
9560         u64 cfs_period_us;
9561
9562         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9563         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9564
9565         return cfs_period_us;
9566 }
9567
9568 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9569 {
9570         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
9571 }
9572
9573 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9574                                 s64 cfs_quota_us)
9575 {
9576         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
9577 }
9578
9579 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9580 {
9581         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
9582 }
9583
9584 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9585                                 u64 cfs_period_us)
9586 {
9587         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
9588 }
9589
9590 struct cfs_schedulable_data {
9591         struct task_group *tg;
9592         u64 period, quota;
9593 };
9594
9595 /*
9596  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9597  * note: units are usecs
9598  */
9599 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9600                                struct cfs_schedulable_data *d)
9601 {
9602         u64 quota, period;
9603
9604         if (tg == d->tg) {
9605                 period = d->period;
9606                 quota = d->quota;
9607         } else {
9608                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9609                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9610         }
9611
9612         /* note: these should typically be equivalent */
9613         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9614                 return RUNTIME_INF;
9615
9616         return to_ratio(period, quota);
9617 }
9618
9619 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9620 {
9621         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9622         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9623         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9624
9625         if (!tg->parent) {
9626                 quota = RUNTIME_INF;
9627         } else {
9628                 struct cfs_bandwidth *parent_b = tg_cfs_bandwidth(tg->parent);
9629
9630                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9631                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
9632
9633                 /*
9634                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
9635                  * limit is set
9636                  */
9637                 if (quota == RUNTIME_INF)
9638                         quota = parent_quota;
9639                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9640                         return -EINVAL;
9641         }
9642         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
9643
9644         return 0;
9645 }
9646
9647 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9648 {
9649         int ret;
9650         struct cfs_schedulable_data data = {
9651                 .tg = tg,
9652                 .period = period,
9653                 .quota = quota,
9654         };
9655
9656         if (quota != RUNTIME_INF) {
9657                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9658                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9659         }
9660
9661         rcu_read_lock();
9662         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9663         rcu_read_unlock();
9664
9665         return ret;
9666 }
9667
9668 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9669                 struct cgroup_map_cb *cb)
9670 {
9671         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9672         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9673
9674         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
9675         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
9676         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
9677
9678         return 0;
9679 }
9680 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9681 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9682
9683 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9684 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9685                                 s64 val)
9686 {
9687         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9688 }
9689
9690 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9691 {
9692         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9693 }
9694
9695 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9696                 u64 rt_period_us)
9697 {
9698         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9699 }
9700
9701 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9702 {
9703         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9704 }
9705 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9706
9707 static struct cftype cpu_files[] = {
9708 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9709         {
9710                 .name = "shares",
9711                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9712                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9713         },
9714 #endif
9715 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9716         {
9717                 .name = "cfs_quota_us",
9718                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9719                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9720         },
9721         {
9722                 .name = "cfs_period_us",
9723                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9724                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9725         },
9726         {
9727                 .name = "stat",
9728                 .read_map = cpu_stats_show,
9729         },
9730 #endif
9731 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9732         {
9733                 .name = "rt_runtime_us",
9734                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9735                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9736         },
9737         {
9738                 .name = "rt_period_us",
9739                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9740                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9741         },
9742 #endif
9743 };
9744
9745 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9746 {
9747         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9748 }
9749
9750 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9751         .name           = "cpu",
9752         .create         = cpu_cgroup_create,
9753         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9754         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
9755         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
9756         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9757         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9758         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9759         .early_init     = 1,
9760 };
9761
9762 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9763
9764 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9765
9766 /*
9767  * CPU accounting code for task groups.
9768  *
9769  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9770  * (balbir@in.ibm.com).
9771  */
9772
9773 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9774 struct cpuacct {
9775         struct cgroup_subsys_state css;
9776         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9777         u64 __percpu *cpuusage;
9778         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9779         struct cpuacct *parent;
9780 };
9781
9782 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9783
9784 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9785 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9786 {
9787         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9788                             struct cpuacct, css);
9789 }
9790
9791 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9792 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9793 {
9794         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9795                             struct cpuacct, css);
9796 }
9797
9798 /* create a new cpu accounting group */
9799 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9800         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9801 {
9802         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9803         int i;
9804
9805         if (!ca)
9806                 goto out;
9807
9808         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9809         if (!ca->cpuusage)
9810                 goto out_free_ca;
9811
9812         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9813                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9814                         goto out_free_counters;
9815
9816         if (cgrp->parent)
9817                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9818
9819         return &ca->css;
9820
9821 out_free_counters:
9822         while (--i >= 0)
9823                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9824         free_percpu(ca->cpuusage);
9825 out_free_ca:
9826         kfree(ca);
9827 out:
9828         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9829 }
9830
9831 /* destroy an existing cpu accounting group */
9832 static void
9833 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9834 {
9835         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9836         int i;
9837
9838         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9839                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9840         free_percpu(ca->cpuusage);
9841         kfree(ca);
9842 }
9843
9844 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9845 {
9846         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9847         u64 data;
9848
9849 #ifndef CONFIG_64BIT
9850         /*
9851          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9852          */
9853         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9854         data = *cpuusage;
9855         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9856 #else
9857         data = *cpuusage;
9858 #endif
9859
9860         return data;
9861 }
9862
9863 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9864 {
9865         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9866
9867 #ifndef CONFIG_64BIT
9868         /*
9869          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9870          */
9871         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9872         *cpuusage = val;
9873         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9874 #else
9875         *cpuusage = val;
9876 #endif
9877 }
9878
9879 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9880 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9881 {
9882         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9883         u64 totalcpuusage = 0;
9884         int i;
9885
9886         for_each_present_cpu(i)
9887                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9888
9889         return totalcpuusage;
9890 }
9891
9892 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9893                                                                 u64 reset)
9894 {
9895         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9896         int err = 0;
9897         int i;
9898
9899         if (reset) {
9900                 err = -EINVAL;
9901                 goto out;
9902         }
9903
9904         for_each_present_cpu(i)
9905                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9906
9907 out:
9908         return err;
9909 }
9910
9911 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9912                                    struct seq_file *m)
9913 {
9914         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9915         u64 percpu;
9916         int i;
9917
9918         for_each_present_cpu(i) {
9919                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9920                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9921         }
9922         seq_printf(m, "\n");
9923         return 0;
9924 }
9925
9926 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9927         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9928         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9929 };
9930
9931 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9932                 struct cgroup_map_cb *cb)
9933 {
9934         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9935         int i;
9936
9937         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9938                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9939                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9940                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9941         }
9942         return 0;
9943 }
9944
9945 static struct cftype files[] = {
9946         {
9947                 .name = "usage",
9948                 .read_u64 = cpuusage_read,
9949                 .write_u64 = cpuusage_write,
9950         },
9951         {
9952                 .name = "usage_percpu",
9953                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9954         },
9955         {
9956                 .name = "stat",
9957                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9958         },
9959 };
9960
9961 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9962 {
9963         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9964 }
9965
9966 /*
9967  * charge this task's execution time to its accounting group.
9968  *
9969  * called with rq->lock held.
9970  */
9971 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9972 {
9973         struct cpuacct *ca;
9974         int cpu;
9975
9976         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9977                 return;
9978
9979         cpu = task_cpu(tsk);
9980
9981         rcu_read_lock();
9982
9983         ca = task_ca(tsk);
9984
9985         for (; ca; ca = ca->parent) {
9986                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9987                 *cpuusage += cputime;
9988         }
9989
9990         rcu_read_unlock();
9991 }
9992
9993 /*
9994  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9995  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9996  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9997  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9998  *
9999  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
10000  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
10001  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
10002  */
10003 #ifdef CONFIG_SMP
10004 #define CPUACCT_BATCH   \
10005         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
10006 #else
10007 #define CPUACCT_BATCH   0
10008 #endif
10009
10010 /*
10011  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10012  */
10013 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10014                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10015 {
10016         struct cpuacct *ca;
10017         int batch = CPUACCT_BATCH;
10018
10019         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10020                 return;
10021
10022         rcu_read_lock();
10023         ca = task_ca(tsk);
10024
10025         do {
10026                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
10027                 ca = ca->parent;
10028         } while (ca);
10029         rcu_read_unlock();
10030 }
10031
10032 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10033         .name = "cpuacct",
10034         .create = cpuacct_create,
10035         .destroy = cpuacct_destroy,
10036         .populate = cpuacct_populate,
10037         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10038 };
10039 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */