Merge branch 'v4l_for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mchehab...
[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 use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification with
750  * pi->lock and rq->lock because cpu_cgroup_attach() holds those locks for each
751  * task it moves into the cgroup. Therefore by holding either of those locks,
752  * we pin the task to the current cgroup.
753  */
754 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
755 {
756         struct task_group *tg;
757         struct cgroup_subsys_state *css;
758
759         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
760                         lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
761                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
762         tg = container_of(css, struct task_group, css);
763
764         return autogroup_task_group(p, tg);
765 }
766
767 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
768 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
769 {
770 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
771         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
772         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
773 #endif
774
775 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
776         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
777         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
778 #endif
779 }
780
781 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
782
783 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
784 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
785 {
786         return NULL;
787 }
788
789 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
790
791 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
792
793 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
794 {
795         s64 delta;
796
797         if (rq->skip_clock_update > 0)
798                 return;
799
800         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
801         rq->clock += delta;
802         update_rq_clock_task(rq, delta);
803 }
804
805 /*
806  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
807  */
808 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
809 # define const_debug __read_mostly
810 #else
811 # define const_debug static const
812 #endif
813
814 /**
815  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
816  * @cpu: the processor in question.
817  *
818  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
819  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
820  */
821 int runqueue_is_locked(int cpu)
822 {
823         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
824 }
825
826 /*
827  * Debugging: various feature bits
828  */
829
830 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
831         __SCHED_FEAT_##name ,
832
833 enum {
834 #include "sched_features.h"
835 };
836
837 #undef SCHED_FEAT
838
839 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
840         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
841
842 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
843 #include "sched_features.h"
844         0;
845
846 #undef SCHED_FEAT
847
848 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
849 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
850         #name ,
851
852 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
853 #include "sched_features.h"
854         NULL
855 };
856
857 #undef SCHED_FEAT
858
859 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
860 {
861         int i;
862
863         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
864                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
865                         seq_puts(m, "NO_");
866                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
867         }
868         seq_puts(m, "\n");
869
870         return 0;
871 }
872
873 static ssize_t
874 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
875                 size_t cnt, loff_t *ppos)
876 {
877         char buf[64];
878         char *cmp;
879         int neg = 0;
880         int i;
881
882         if (cnt > 63)
883                 cnt = 63;
884
885         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
886                 return -EFAULT;
887
888         buf[cnt] = 0;
889         cmp = strstrip(buf);
890
891         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
892                 neg = 1;
893                 cmp += 3;
894         }
895
896         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
897                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
898                         if (neg)
899                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
900                         else
901                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
902                         break;
903                 }
904         }
905
906         if (!sched_feat_names[i])
907                 return -EINVAL;
908
909         *ppos += cnt;
910
911         return cnt;
912 }
913
914 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
915 {
916         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
917 }
918
919 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
920         .open           = sched_feat_open,
921         .write          = sched_feat_write,
922         .read           = seq_read,
923         .llseek         = seq_lseek,
924         .release        = single_release,
925 };
926
927 static __init int sched_init_debug(void)
928 {
929         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
930                         &sched_feat_fops);
931
932         return 0;
933 }
934 late_initcall(sched_init_debug);
935
936 #endif
937
938 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
939
940 /*
941  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
942  * Limited because this is done with IRQs disabled.
943  */
944 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
945
946 /*
947  * period over which we average the RT time consumption, measured
948  * in ms.
949  *
950  * default: 1s
951  */
952 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
953
954 /*
955  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
956  * default: 1s
957  */
958 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
959
960 static __read_mostly int scheduler_running;
961
962 /*
963  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
964  * default: 0.95s
965  */
966 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
967
968 static inline u64 global_rt_period(void)
969 {
970         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
971 }
972
973 static inline u64 global_rt_runtime(void)
974 {
975         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
976                 return RUNTIME_INF;
977
978         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
979 }
980
981 #ifndef prepare_arch_switch
982 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
983 #endif
984 #ifndef finish_arch_switch
985 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
986 #endif
987
988 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
989 {
990         return rq->curr == p;
991 }
992
993 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
994 {
995 #ifdef CONFIG_SMP
996         return p->on_cpu;
997 #else
998         return task_current(rq, p);
999 #endif
1000 }
1001
1002 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1003 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1004 {
1005 #ifdef CONFIG_SMP
1006         /*
1007          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1008          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1009          * here.
1010          */
1011         next->on_cpu = 1;
1012 #endif
1013 }
1014
1015 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1016 {
1017 #ifdef CONFIG_SMP
1018         /*
1019          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1020          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1021          * finished.
1022          */
1023         smp_wmb();
1024         prev->on_cpu = 0;
1025 #endif
1026 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1027         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1028         rq->lock.owner = current;
1029 #endif
1030         /*
1031          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1032          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1033          * prev into current:
1034          */
1035         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1036
1037         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1038 }
1039
1040 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1041 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1042 {
1043 #ifdef CONFIG_SMP
1044         /*
1045          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1046          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1047          * here.
1048          */
1049         next->on_cpu = 1;
1050 #endif
1051 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1052         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1053 #else
1054         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1055 #endif
1056 }
1057
1058 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1059 {
1060 #ifdef CONFIG_SMP
1061         /*
1062          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1063          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1064          * finished.
1065          */
1066         smp_wmb();
1067         prev->on_cpu = 0;
1068 #endif
1069 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1070         local_irq_enable();
1071 #endif
1072 }
1073 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1074
1075 /*
1076  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1077  */
1078 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1079         __acquires(rq->lock)
1080 {
1081         struct rq *rq;
1082
1083         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1084
1085         for (;;) {
1086                 rq = task_rq(p);
1087                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1088                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1089                         return rq;
1090                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1091         }
1092 }
1093
1094 /*
1095  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1096  */
1097 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1098         __acquires(p->pi_lock)
1099         __acquires(rq->lock)
1100 {
1101         struct rq *rq;
1102
1103         for (;;) {
1104                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1105                 rq = task_rq(p);
1106                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1107                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1108                         return rq;
1109                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1110                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1111         }
1112 }
1113
1114 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1115         __releases(rq->lock)
1116 {
1117         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1118 }
1119
1120 static inline void
1121 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1122         __releases(rq->lock)
1123         __releases(p->pi_lock)
1124 {
1125         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1126         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1127 }
1128
1129 /*
1130  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1131  */
1132 static struct rq *this_rq_lock(void)
1133         __acquires(rq->lock)
1134 {
1135         struct rq *rq;
1136
1137         local_irq_disable();
1138         rq = this_rq();
1139         raw_spin_lock(&rq->lock);
1140
1141         return rq;
1142 }
1143
1144 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1145 /*
1146  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1147  *
1148  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1149  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1150  * reschedule event.
1151  *
1152  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1153  * rq->lock.
1154  */
1155
1156 /*
1157  * Use hrtick when:
1158  *  - enabled by features
1159  *  - hrtimer is actually high res
1160  */
1161 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1162 {
1163         if (!sched_feat(HRTICK))
1164                 return 0;
1165         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1166                 return 0;
1167         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1168 }
1169
1170 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1171 {
1172         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1173                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1174 }
1175
1176 /*
1177  * High-resolution timer tick.
1178  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1179  */
1180 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1181 {
1182         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1183
1184         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1185
1186         raw_spin_lock(&rq->lock);
1187         update_rq_clock(rq);
1188         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1189         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1190
1191         return HRTIMER_NORESTART;
1192 }
1193
1194 #ifdef CONFIG_SMP
1195 /*
1196  * called from hardirq (IPI) context
1197  */
1198 static void __hrtick_start(void *arg)
1199 {
1200         struct rq *rq = arg;
1201
1202         raw_spin_lock(&rq->lock);
1203         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1204         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1205         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1206 }
1207
1208 /*
1209  * Called to set the hrtick timer state.
1210  *
1211  * called with rq->lock held and irqs disabled
1212  */
1213 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1214 {
1215         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1216         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1217
1218         hrtimer_set_expires(timer, time);
1219
1220         if (rq == this_rq()) {
1221                 hrtimer_restart(timer);
1222         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1223                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1224                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1225         }
1226 }
1227
1228 static int
1229 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1230 {
1231         int cpu = (int)(long)hcpu;
1232
1233         switch (action) {
1234         case CPU_UP_CANCELED:
1235         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1236         case CPU_DOWN_PREPARE:
1237         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1238         case CPU_DEAD:
1239         case CPU_DEAD_FROZEN:
1240                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1241                 return NOTIFY_OK;
1242         }
1243
1244         return NOTIFY_DONE;
1245 }
1246
1247 static __init void init_hrtick(void)
1248 {
1249         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1250 }
1251 #else
1252 /*
1253  * Called to set the hrtick timer state.
1254  *
1255  * called with rq->lock held and irqs disabled
1256  */
1257 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1258 {
1259         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1260                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1261 }
1262
1263 static inline void init_hrtick(void)
1264 {
1265 }
1266 #endif /* CONFIG_SMP */
1267
1268 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1269 {
1270 #ifdef CONFIG_SMP
1271         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1272
1273         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1274         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1275         rq->hrtick_csd.info = rq;
1276 #endif
1277
1278         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1279         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1280 }
1281 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1282 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1283 {
1284 }
1285
1286 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1287 {
1288 }
1289
1290 static inline void init_hrtick(void)
1291 {
1292 }
1293 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1294
1295 /*
1296  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1297  *
1298  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1299  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1300  * the target CPU.
1301  */
1302 #ifdef CONFIG_SMP
1303
1304 #ifndef tsk_is_polling
1305 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1306 #endif
1307
1308 static void resched_task(struct task_struct *p)
1309 {
1310         int cpu;
1311
1312         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1313
1314         if (test_tsk_need_resched(p))
1315                 return;
1316
1317         set_tsk_need_resched(p);
1318
1319         cpu = task_cpu(p);
1320         if (cpu == smp_processor_id())
1321                 return;
1322
1323         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1324         smp_mb();
1325         if (!tsk_is_polling(p))
1326                 smp_send_reschedule(cpu);
1327 }
1328
1329 static void resched_cpu(int cpu)
1330 {
1331         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1332         unsigned long flags;
1333
1334         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1335                 return;
1336         resched_task(cpu_curr(cpu));
1337         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1338 }
1339
1340 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1341 /*
1342  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1343  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1344  *
1345  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1346  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1347  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1348  */
1349 int get_nohz_timer_target(void)
1350 {
1351         int cpu = smp_processor_id();
1352         int i;
1353         struct sched_domain *sd;
1354
1355         rcu_read_lock();
1356         for_each_domain(cpu, sd) {
1357                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1358                         if (!idle_cpu(i)) {
1359                                 cpu = i;
1360                                 goto unlock;
1361                         }
1362                 }
1363         }
1364 unlock:
1365         rcu_read_unlock();
1366         return cpu;
1367 }
1368 /*
1369  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1370  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1371  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1372  * idle system the next event might even be infinite time into the
1373  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1374  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1375  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1376  * wheel for the next timer event.
1377  */
1378 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1379 {
1380         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1381
1382         if (cpu == smp_processor_id())
1383                 return;
1384
1385         /*
1386          * This is safe, as this function is called with the timer
1387          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1388          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1389          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1390          * timer into account automatically.
1391          */
1392         if (rq->curr != rq->idle)
1393                 return;
1394
1395         /*
1396          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1397          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1398          * idle task through an additional NOOP schedule()
1399          */
1400         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1401
1402         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1403         smp_mb();
1404         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1405                 smp_send_reschedule(cpu);
1406 }
1407
1408 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1409 {
1410         return idle_cpu(smp_processor_id()) && this_rq()->nohz_balance_kick;
1411 }
1412
1413 #else /* CONFIG_NO_HZ */
1414
1415 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1416 {
1417         return false;
1418 }
1419
1420 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1421
1422 static u64 sched_avg_period(void)
1423 {
1424         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1425 }
1426
1427 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1428 {
1429         s64 period = sched_avg_period();
1430
1431         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1432                 /*
1433                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1434                  * optimising this loop into a divmod call.
1435                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1436                  */
1437                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1438                 rq->age_stamp += period;
1439                 rq->rt_avg /= 2;
1440         }
1441 }
1442
1443 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1444 {
1445         rq->rt_avg += rt_delta;
1446         sched_avg_update(rq);
1447 }
1448
1449 #else /* !CONFIG_SMP */
1450 static void resched_task(struct task_struct *p)
1451 {
1452         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1453         set_tsk_need_resched(p);
1454 }
1455
1456 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1457 {
1458 }
1459
1460 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1461 {
1462 }
1463 #endif /* CONFIG_SMP */
1464
1465 #if BITS_PER_LONG == 32
1466 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1467 #else
1468 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1469 #endif
1470
1471 #define WMULT_SHIFT     32
1472
1473 /*
1474  * Shift right and round:
1475  */
1476 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1477
1478 /*
1479  * delta *= weight / lw
1480  */
1481 static unsigned long
1482 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1483                 struct load_weight *lw)
1484 {
1485         u64 tmp;
1486
1487         /*
1488          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1489          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1490          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1491          */
1492         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1493                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1494         else
1495                 tmp = (u64)delta_exec;
1496
1497         if (!lw->inv_weight) {
1498                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1499
1500                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1501                         lw->inv_weight = 1;
1502                 else if (unlikely(!w))
1503                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1504                 else
1505                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1506         }
1507
1508         /*
1509          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1510          */
1511         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1512                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1513                         WMULT_SHIFT/2);
1514         else
1515                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1516
1517         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1518 }
1519
1520 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1521 {
1522         lw->weight += inc;
1523         lw->inv_weight = 0;
1524 }
1525
1526 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1527 {
1528         lw->weight -= dec;
1529         lw->inv_weight = 0;
1530 }
1531
1532 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1533 {
1534         lw->weight = w;
1535         lw->inv_weight = 0;
1536 }
1537
1538 /*
1539  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1540  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1541  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1542  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1543  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1544  * slice expiry etc.
1545  */
1546
1547 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1548 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1549
1550 /*
1551  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1552  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1553  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1554  * that remained on nice 0.
1555  *
1556  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1557  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1558  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1559  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1560  * the relative distance between them is ~25%.)
1561  */
1562 static const int prio_to_weight[40] = {
1563  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1564  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1565  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1566  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1567  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1568  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1569  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1570  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1571 };
1572
1573 /*
1574  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1575  *
1576  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1577  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1578  * into multiplications:
1579  */
1580 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1581  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1582  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1583  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1584  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1585  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1586  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1587  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1588  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1589 };
1590
1591 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1592 enum cpuacct_stat_index {
1593         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1594         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1595
1596         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1597 };
1598
1599 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1600 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1601 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1602                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1603 #else
1604 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1605 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1606                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1607 #endif
1608
1609 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1610 {
1611         update_load_add(&rq->load, load);
1612 }
1613
1614 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1615 {
1616         update_load_sub(&rq->load, load);
1617 }
1618
1619 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1620                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1621 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1622
1623 /*
1624  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1625  * node and @up when leaving it for the final time.
1626  *
1627  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1628  */
1629 static int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1630                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1631 {
1632         struct task_group *parent, *child;
1633         int ret;
1634
1635         parent = from;
1636
1637 down:
1638         ret = (*down)(parent, data);
1639         if (ret)
1640                 goto out;
1641         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1642                 parent = child;
1643                 goto down;
1644
1645 up:
1646                 continue;
1647         }
1648         ret = (*up)(parent, data);
1649         if (ret || parent == from)
1650                 goto out;
1651
1652         child = parent;
1653         parent = parent->parent;
1654         if (parent)
1655                 goto up;
1656 out:
1657         return ret;
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1662  * leaving it for the final time.
1663  *
1664  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1665  */
1666
1667 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1668 {
1669         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
1670 }
1671
1672 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1673 {
1674         return 0;
1675 }
1676 #endif
1677
1678 #ifdef CONFIG_SMP
1679 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1680 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1681 {
1682         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1683 }
1684
1685 /*
1686  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1687  * according to the scheduling class and "nice" value.
1688  *
1689  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1690  * balance conservatively.
1691  */
1692 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1693 {
1694         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1695         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1696
1697         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1698                 return total;
1699
1700         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1701 }
1702
1703 /*
1704  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1705  * according to the scheduling class and "nice" value.
1706  */
1707 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1708 {
1709         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1710         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1711
1712         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1713                 return total;
1714
1715         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1716 }
1717
1718 static unsigned long power_of(int cpu)
1719 {
1720         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1721 }
1722
1723 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1724
1725 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1726 {
1727         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1728         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1729
1730         if (nr_running)
1731                 return rq->load.weight / nr_running;
1732
1733         return 0;
1734 }
1735
1736 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1737
1738 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1739
1740 /*
1741  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1742  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1743  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1744  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1745  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1746  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1747  */
1748 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1749         __releases(this_rq->lock)
1750         __acquires(busiest->lock)
1751         __acquires(this_rq->lock)
1752 {
1753         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1754         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1755
1756         return 1;
1757 }
1758
1759 #else
1760 /*
1761  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1762  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1763  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1764  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1765  * regardless of entry order into the function.
1766  */
1767 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1768         __releases(this_rq->lock)
1769         __acquires(busiest->lock)
1770         __acquires(this_rq->lock)
1771 {
1772         int ret = 0;
1773
1774         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1775                 if (busiest < this_rq) {
1776                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1777                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1778                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1779                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1780                         ret = 1;
1781                 } else
1782                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1783                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1784         }
1785         return ret;
1786 }
1787
1788 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1789
1790 /*
1791  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1792  */
1793 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1794 {
1795         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1796                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1797                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1798                 BUG_ON(1);
1799         }
1800
1801         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1802 }
1803
1804 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1805         __releases(busiest->lock)
1806 {
1807         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1808         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1809 }
1810
1811 /*
1812  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1813  *
1814  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1815  * you need to do so manually before calling.
1816  */
1817 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1818         __acquires(rq1->lock)
1819         __acquires(rq2->lock)
1820 {
1821         BUG_ON(!irqs_disabled());
1822         if (rq1 == rq2) {
1823                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1824                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1825         } else {
1826                 if (rq1 < rq2) {
1827                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1828                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1829                 } else {
1830                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1831                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1832                 }
1833         }
1834 }
1835
1836 /*
1837  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1838  *
1839  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1840  * you need to do so manually after calling.
1841  */
1842 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1843         __releases(rq1->lock)
1844         __releases(rq2->lock)
1845 {
1846         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1847         if (rq1 != rq2)
1848                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1849         else
1850                 __release(rq2->lock);
1851 }
1852
1853 #else /* CONFIG_SMP */
1854
1855 /*
1856  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1857  *
1858  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1859  * you need to do so manually before calling.
1860  */
1861 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1862         __acquires(rq1->lock)
1863         __acquires(rq2->lock)
1864 {
1865         BUG_ON(!irqs_disabled());
1866         BUG_ON(rq1 != rq2);
1867         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1868         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1869 }
1870
1871 /*
1872  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1873  *
1874  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1875  * you need to do so manually after calling.
1876  */
1877 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1878         __releases(rq1->lock)
1879         __releases(rq2->lock)
1880 {
1881         BUG_ON(rq1 != rq2);
1882         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1883         __release(rq2->lock);
1884 }
1885
1886 #endif
1887
1888 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1889 static void update_sysctl(void);
1890 static int get_update_sysctl_factor(void);
1891 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1892
1893 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1894 {
1895         set_task_rq(p, cpu);
1896 #ifdef CONFIG_SMP
1897         /*
1898          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1899          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1900          * per-task data have been completed by this moment.
1901          */
1902         smp_wmb();
1903         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1904 #endif
1905 }
1906
1907 static const struct sched_class rt_sched_class;
1908
1909 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1910 #define for_each_class(class) \
1911    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1912
1913 #include "sched_stats.h"
1914
1915 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1916 {
1917         rq->nr_running++;
1918 }
1919
1920 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1921 {
1922         rq->nr_running--;
1923 }
1924
1925 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1926 {
1927         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1928         struct load_weight *load = &p->se.load;
1929
1930         /*
1931          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1932          */
1933         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1934                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1935                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1936                 return;
1937         }
1938
1939         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1940         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1941 }
1942
1943 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1944 {
1945         update_rq_clock(rq);
1946         sched_info_queued(p);
1947         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1948 }
1949
1950 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1951 {
1952         update_rq_clock(rq);
1953         sched_info_dequeued(p);
1954         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1955 }
1956
1957 /*
1958  * activate_task - move a task to the runqueue.
1959  */
1960 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1961 {
1962         if (task_contributes_to_load(p))
1963                 rq->nr_uninterruptible--;
1964
1965         enqueue_task(rq, p, flags);
1966 }
1967
1968 /*
1969  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1970  */
1971 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1972 {
1973         if (task_contributes_to_load(p))
1974                 rq->nr_uninterruptible++;
1975
1976         dequeue_task(rq, p, flags);
1977 }
1978
1979 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1980
1981 /*
1982  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1983  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1984  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1985  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1986  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1987  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1988  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1989  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1990  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1991  */
1992 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1993 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1994
1995 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1996 static int sched_clock_irqtime;
1997
1998 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1999 {
2000         sched_clock_irqtime = 1;
2001 }
2002
2003 void disable_sched_clock_irqtime(void)
2004 {
2005         sched_clock_irqtime = 0;
2006 }
2007
2008 #ifndef CONFIG_64BIT
2009 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
2010
2011 static inline void irq_time_write_begin(void)
2012 {
2013         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2014         smp_wmb();
2015 }
2016
2017 static inline void irq_time_write_end(void)
2018 {
2019         smp_wmb();
2020         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2021 }
2022
2023 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2024 {
2025         u64 irq_time;
2026         unsigned seq;
2027
2028         do {
2029                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
2030                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
2031                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2032         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
2033
2034         return irq_time;
2035 }
2036 #else /* CONFIG_64BIT */
2037 static inline void irq_time_write_begin(void)
2038 {
2039 }
2040
2041 static inline void irq_time_write_end(void)
2042 {
2043 }
2044
2045 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2046 {
2047         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2048 }
2049 #endif /* CONFIG_64BIT */
2050
2051 /*
2052  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
2053  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
2054  */
2055 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
2056 {
2057         unsigned long flags;
2058         s64 delta;
2059         int cpu;
2060
2061         if (!sched_clock_irqtime)
2062                 return;
2063
2064         local_irq_save(flags);
2065
2066         cpu = smp_processor_id();
2067         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
2068         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
2069
2070         irq_time_write_begin();
2071         /*
2072          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
2073          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
2074          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
2075          * that do not consume any time, but still wants to run.
2076          */
2077         if (hardirq_count())
2078                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
2079         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
2080                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
2081
2082         irq_time_write_end();
2083         local_irq_restore(flags);
2084 }
2085 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
2086
2087 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2088
2089 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2090 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
2091 {
2092         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
2093                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
2094
2095         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
2096 }
2097 #endif
2098
2099 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2100 {
2101 /*
2102  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
2103  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
2104  */
2105 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2106         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
2107 #endif
2108 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2109         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
2110
2111         /*
2112          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
2113          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
2114          * {soft,}irq region.
2115          *
2116          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
2117          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
2118          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
2119          * monotonic.
2120          *
2121          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
2122          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
2123          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
2124          * atomic ops.
2125          */
2126         if (irq_delta > delta)
2127                 irq_delta = delta;
2128
2129         rq->prev_irq_time += irq_delta;
2130         delta -= irq_delta;
2131 #endif
2132 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
2133         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
2134                 u64 st;
2135
2136                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
2137                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
2138
2139                 if (unlikely(steal > delta))
2140                         steal = delta;
2141
2142                 st = steal_ticks(steal);
2143                 steal = st * TICK_NSEC;
2144
2145                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
2146
2147                 delta -= steal;
2148         }
2149 #endif
2150
2151         rq->clock_task += delta;
2152
2153 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2154         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
2155                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
2156 #endif
2157 }
2158
2159 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2160 static int irqtime_account_hi_update(void)
2161 {
2162         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2163         unsigned long flags;
2164         u64 latest_ns;
2165         int ret = 0;
2166
2167         local_irq_save(flags);
2168         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
2169         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2170                 ret = 1;
2171         local_irq_restore(flags);
2172         return ret;
2173 }
2174
2175 static int irqtime_account_si_update(void)
2176 {
2177         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2178         unsigned long flags;
2179         u64 latest_ns;
2180         int ret = 0;
2181
2182         local_irq_save(flags);
2183         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2184         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2185                 ret = 1;
2186         local_irq_restore(flags);
2187         return ret;
2188 }
2189
2190 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2191
2192 #define sched_clock_irqtime     (0)
2193
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 set_task_rq().
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         BUG_ON(rq != this_rq());
2897         BUG_ON(p == current);
2898         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2899
2900         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2901                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2902                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2903                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2904         }
2905
2906         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2907                 goto out;
2908
2909         if (!p->on_rq)
2910                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2911
2912         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2913         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2914 out:
2915         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2916 }
2917
2918 /**
2919  * wake_up_process - Wake up a specific process
2920  * @p: The process to be woken up.
2921  *
2922  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2923  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2924  * running.
2925  *
2926  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2927  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2928  */
2929 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2930 {
2931         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2932 }
2933 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2934
2935 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2936 {
2937         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2938 }
2939
2940 /*
2941  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2942  * p is forked by current.
2943  *
2944  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2945  */
2946 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2947 {
2948         p->on_rq                        = 0;
2949
2950         p->se.on_rq                     = 0;
2951         p->se.exec_start                = 0;
2952         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2953         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2954         p->se.nr_migrations             = 0;
2955         p->se.vruntime                  = 0;
2956         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2957
2958 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2959         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2960 #endif
2961
2962         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2963
2964 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2965         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2966 #endif
2967 }
2968
2969 /*
2970  * fork()/clone()-time setup:
2971  */
2972 void sched_fork(struct task_struct *p)
2973 {
2974         unsigned long flags;
2975         int cpu = get_cpu();
2976
2977         __sched_fork(p);
2978         /*
2979          * We mark the process as running here. This guarantees that
2980          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2981          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2982          */
2983         p->state = TASK_RUNNING;
2984
2985         /*
2986          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2987          */
2988         p->prio = current->normal_prio;
2989
2990         /*
2991          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2992          */
2993         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2994                 if (task_has_rt_policy(p)) {
2995                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2996                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2997                         p->rt_priority = 0;
2998                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2999                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3000
3001                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
3002                 set_load_weight(p);
3003
3004                 /*
3005                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
3006                  * fulfilled its duty:
3007                  */
3008                 p->sched_reset_on_fork = 0;
3009         }
3010
3011         if (!rt_prio(p->prio))
3012                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3013
3014         if (p->sched_class->task_fork)
3015                 p->sched_class->task_fork(p);
3016
3017         /*
3018          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
3019          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
3020          * is ran before sched_fork().
3021          *
3022          * Silence PROVE_RCU.
3023          */
3024         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3025         set_task_cpu(p, cpu);
3026         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3027
3028 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
3029         if (likely(sched_info_on()))
3030                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3031 #endif
3032 #if defined(CONFIG_SMP)
3033         p->on_cpu = 0;
3034 #endif
3035 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3036         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
3037         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
3038 #endif
3039 #ifdef CONFIG_SMP
3040         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3041 #endif
3042
3043         put_cpu();
3044 }
3045
3046 /*
3047  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3048  *
3049  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3050  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3051  * on the runqueue and wakes it.
3052  */
3053 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3054 {
3055         unsigned long flags;
3056         struct rq *rq;
3057
3058         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3059 #ifdef CONFIG_SMP
3060         /*
3061          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3062          *  - cpus_allowed can change in the fork path
3063          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
3064          */
3065         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
3066 #endif
3067
3068         rq = __task_rq_lock(p);
3069         activate_task(rq, p, 0);
3070         p->on_rq = 1;
3071         trace_sched_wakeup_new(p, true);
3072         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3073 #ifdef CONFIG_SMP
3074         if (p->sched_class->task_woken)
3075                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3076 #endif
3077         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3078 }
3079
3080 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3081
3082 /**
3083  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3084  * @notifier: notifier struct to register
3085  */
3086 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3087 {
3088         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3089 }
3090 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3091
3092 /**
3093  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3094  * @notifier: notifier struct to unregister
3095  *
3096  * This is safe to call from within a preemption notifier.
3097  */
3098 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3099 {
3100         hlist_del(&notifier->link);
3101 }
3102 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3103
3104 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3105 {
3106         struct preempt_notifier *notifier;
3107         struct hlist_node *node;
3108
3109         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3110                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3111 }
3112
3113 static void
3114 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3115                                  struct task_struct *next)
3116 {
3117         struct preempt_notifier *notifier;
3118         struct hlist_node *node;
3119
3120         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3121                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3122 }
3123
3124 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3125
3126 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3127 {
3128 }
3129
3130 static void
3131 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3132                                  struct task_struct *next)
3133 {
3134 }
3135
3136 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3137
3138 /**
3139  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3140  * @rq: the runqueue preparing to switch
3141  * @prev: the current task that is being switched out
3142  * @next: the task we are going to switch to.
3143  *
3144  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3145  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3146  * switch.
3147  *
3148  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3149  * hooks.
3150  */
3151 static inline void
3152 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3153                     struct task_struct *next)
3154 {
3155         sched_info_switch(prev, next);
3156         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3157         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3158         prepare_lock_switch(rq, next);
3159         prepare_arch_switch(next);
3160         trace_sched_switch(prev, next);
3161 }
3162
3163 /**
3164  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3165  * @rq: runqueue associated with task-switch
3166  * @prev: the thread we just switched away from.
3167  *
3168  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3169  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3170  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3171  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3172  *
3173  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3174  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3175  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3176  * details.)
3177  */
3178 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3179         __releases(rq->lock)
3180 {
3181         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3182         long prev_state;
3183
3184         rq->prev_mm = NULL;
3185
3186         /*
3187          * A task struct has one reference for the use as "current".
3188          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3189          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3190          * the scheduled task must drop that reference.
3191          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3192          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3193          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3194          * be dropped twice.
3195          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3196          */
3197         prev_state = prev->state;
3198         finish_arch_switch(prev);
3199 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3200         local_irq_disable();
3201 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3202         perf_event_task_sched_in(prev, current);
3203 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3204         local_irq_enable();
3205 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3206         finish_lock_switch(rq, prev);
3207
3208         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3209         if (mm)
3210                 mmdrop(mm);
3211         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3212                 /*
3213                  * Remove function-return probe instances associated with this
3214                  * task and put them back on the free list.
3215                  */
3216                 kprobe_flush_task(prev);
3217                 put_task_struct(prev);
3218         }
3219 }
3220
3221 #ifdef CONFIG_SMP
3222
3223 /* assumes rq->lock is held */
3224 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3225 {
3226         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3227                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3228 }
3229
3230 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3231 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3232 {
3233         if (rq->post_schedule) {
3234                 unsigned long flags;
3235
3236                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3237                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3238                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3239                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3240
3241                 rq->post_schedule = 0;
3242         }
3243 }
3244
3245 #else
3246
3247 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3248 {
3249 }
3250
3251 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3252 {
3253 }
3254
3255 #endif
3256
3257 /**
3258  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3259  * @prev: the thread we just switched away from.
3260  */
3261 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3262         __releases(rq->lock)
3263 {
3264         struct rq *rq = this_rq();
3265
3266         finish_task_switch(rq, prev);
3267
3268         /*
3269          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3270          * task_switch?
3271          */
3272         post_schedule(rq);
3273
3274 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3275         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3276         preempt_enable();
3277 #endif
3278         if (current->set_child_tid)
3279                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3280 }
3281
3282 /*
3283  * context_switch - switch to the new MM and the new
3284  * thread's register state.
3285  */
3286 static inline void
3287 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3288                struct task_struct *next)
3289 {
3290         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3291
3292         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3293
3294         mm = next->mm;
3295         oldmm = prev->active_mm;
3296         /*
3297          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3298          * combine the page table reload and the switch backend into
3299          * one hypercall.
3300          */
3301         arch_start_context_switch(prev);
3302
3303         if (!mm) {
3304                 next->active_mm = oldmm;
3305                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3306                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3307         } else
3308                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3309
3310         if (!prev->mm) {
3311                 prev->active_mm = NULL;
3312                 rq->prev_mm = oldmm;
3313         }
3314         /*
3315          * Since the runqueue lock will be released by the next
3316          * task (which is an invalid locking op but in the case
3317          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3318          * do an early lockdep release here:
3319          */
3320 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3321         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3322 #endif
3323
3324         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3325         switch_to(prev, next, prev);
3326
3327         barrier();
3328         /*
3329          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3330          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3331          * frame will be invalid.
3332          */
3333         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3334 }
3335
3336 /*
3337  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3338  *
3339  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3340  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3341  * number of context switches performed since bootup.
3342  */
3343 unsigned long nr_running(void)
3344 {
3345         unsigned long i, sum = 0;
3346
3347         for_each_online_cpu(i)
3348                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3349
3350         return sum;
3351 }
3352
3353 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3354 {
3355         unsigned long i, sum = 0;
3356
3357         for_each_possible_cpu(i)
3358                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3359
3360         /*
3361          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3362          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3363          */
3364         if (unlikely((long)sum < 0))
3365                 sum = 0;
3366
3367         return sum;
3368 }
3369
3370 unsigned long long nr_context_switches(void)
3371 {
3372         int i;
3373         unsigned long long sum = 0;
3374
3375         for_each_possible_cpu(i)
3376                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3377
3378         return sum;
3379 }
3380
3381 unsigned long nr_iowait(void)
3382 {
3383         unsigned long i, sum = 0;
3384
3385         for_each_possible_cpu(i)
3386                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3387
3388         return sum;
3389 }
3390
3391 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3392 {
3393         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3394         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3395 }
3396
3397 unsigned long this_cpu_load(void)
3398 {
3399         struct rq *this = this_rq();
3400         return this->cpu_load[0];
3401 }
3402
3403
3404 /* Variables and functions for calc_load */
3405 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3406 static unsigned long calc_load_update;
3407 unsigned long avenrun[3];
3408 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3409
3410 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3411 {
3412         long nr_active, delta = 0;
3413
3414         nr_active = this_rq->nr_running;
3415         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3416
3417         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3418                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3419                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3420         }
3421
3422         return delta;
3423 }
3424
3425 static unsigned long
3426 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3427 {
3428         load *= exp;
3429         load += active * (FIXED_1 - exp);
3430         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3431         return load >> FSHIFT;
3432 }
3433
3434 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3435 /*
3436  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3437  *
3438  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3439  */
3440 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3441
3442 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3443 {
3444         long delta;
3445
3446         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3447         if (delta)
3448                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3449 }
3450
3451 static long calc_load_fold_idle(void)
3452 {
3453         long delta = 0;
3454
3455         /*
3456          * Its got a race, we don't care...
3457          */
3458         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3459                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3460
3461         return delta;
3462 }
3463
3464 /**
3465  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3466  *
3467  * @x:         base of the power
3468  * @frac_bits: fractional bits of @x
3469  * @n:         power to raise @x to.
3470  *
3471  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3472  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3473  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3474  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3475  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3476  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3477  * vector.
3478  */
3479 static unsigned long
3480 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3481 {
3482         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3483
3484         if (n) for (;;) {
3485                 if (n & 1) {
3486                         result *= x;
3487                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3488                         result >>= frac_bits;
3489                 }
3490                 n >>= 1;
3491                 if (!n)
3492                         break;
3493                 x *= x;
3494                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3495                 x >>= frac_bits;
3496         }
3497
3498         return result;
3499 }
3500
3501 /*
3502  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3503  *
3504  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3505  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3506  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3507  *
3508  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3509  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3510  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3511  *
3512  *  ...
3513  *
3514  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3515  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3516  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3517  *
3518  * [1] application of the geometric series:
3519  *
3520  *              n         1 - x^(n+1)
3521  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3522  *             i=0          1 - x
3523  */
3524 static unsigned long
3525 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3526             unsigned long active, unsigned int n)
3527 {
3528
3529         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3530 }
3531
3532 /*
3533  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3534  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3535  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3536  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3537  *
3538  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3539  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3540  */
3541 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3542 {
3543         long delta, active, n;
3544
3545         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3546                 return;
3547
3548         /*
3549          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3550          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3551          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3552          * due to NO_HZ.
3553          */
3554         delta = calc_load_fold_idle();
3555         if (delta)
3556                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3557
3558         /*
3559          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3560          */
3561         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3562                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3563
3564                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3565                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3566
3567                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3568                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3569                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3570
3571                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3572         }
3573
3574         /*
3575          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3576          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3577          * which comes after this will take care of that.
3578          *
3579          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3580          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3581          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3582          * pick up the final one.
3583          */
3584 }
3585 #else
3586 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3587 {
3588 }
3589
3590 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3591 {
3592         return 0;
3593 }
3594
3595 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3596 {
3597 }
3598 #endif
3599
3600 /**
3601  * get_avenrun - get the load average array
3602  * @loads:      pointer to dest load array
3603  * @offset:     offset to add
3604  * @shift:      shift count to shift the result left
3605  *
3606  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3607  */
3608 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3609 {
3610         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3611         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3612         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3613 }
3614
3615 /*
3616  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3617  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3618  */
3619 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3620 {
3621         long active;
3622
3623         calc_global_nohz(ticks);
3624
3625         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3626                 return;
3627
3628         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3629         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3630
3631         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3632         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3633         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3634
3635         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3636 }
3637
3638 /*
3639  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3640  * active count.
3641  */
3642 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3643 {
3644         long delta;
3645
3646         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3647                 return;
3648
3649         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3650         delta += calc_load_fold_idle();
3651         if (delta)
3652                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3653
3654         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3655 }
3656
3657 /*
3658  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3659  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3660  *
3661  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3662  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3663  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3664  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3665  *
3666  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3667  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3668  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3669  *
3670  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3671  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3672  * particular idx is approximated to be zero.
3673  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3674  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3675  * based on 128 point scale.
3676  * Example:
3677  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3678  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3679  *
3680  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3681  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3682  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3683  */
3684 #define DEGRADE_SHIFT           7
3685 static const unsigned char
3686                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3687 static const unsigned char
3688                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3689                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3690                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3691                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3692                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3693                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3694
3695 /*
3696  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3697  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3698  * adding any new load.
3699  */
3700 static unsigned long
3701 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3702 {
3703         int j = 0;
3704
3705         if (!missed_updates)
3706                 return load;
3707
3708         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3709                 return 0;
3710
3711         if (idx == 1)
3712                 return load >> missed_updates;
3713
3714         while (missed_updates) {
3715                 if (missed_updates % 2)
3716                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3717
3718                 missed_updates >>= 1;
3719                 j++;
3720         }
3721         return load;
3722 }
3723
3724 /*
3725  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3726  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3727  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3728  */
3729 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3730 {
3731         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3732         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3733         unsigned long pending_updates;
3734         int i, scale;
3735
3736         this_rq->nr_load_updates++;
3737
3738         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3739         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3740                 return;
3741
3742         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3743         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3744
3745         /* Update our load: */
3746         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3747         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3748                 unsigned long old_load, new_load;
3749
3750                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3751
3752                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3753                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3754                 new_load = this_load;
3755                 /*
3756                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3757                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3758                  * example.
3759                  */
3760                 if (new_load > old_load)
3761                         new_load += scale - 1;
3762
3763                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3764         }
3765
3766         sched_avg_update(this_rq);
3767 }
3768
3769 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3770 {
3771         update_cpu_load(this_rq);
3772
3773         calc_load_account_active(this_rq);
3774 }
3775
3776 #ifdef CONFIG_SMP
3777
3778 /*
3779  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3780  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3781  */
3782 void sched_exec(void)
3783 {
3784         struct task_struct *p = current;
3785         unsigned long flags;
3786         int dest_cpu;
3787
3788         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3789         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3790         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3791                 goto unlock;
3792
3793         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3794                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3795
3796                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3797                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3798                 return;
3799         }
3800 unlock:
3801         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3802 }
3803
3804 #endif
3805
3806 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3807
3808 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3809
3810 /*
3811  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3812  * @p in case that task is currently running.
3813  *
3814  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3815  */
3816 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3817 {
3818         u64 ns = 0;
3819
3820         if (task_current(rq, p)) {
3821                 update_rq_clock(rq);
3822                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3823                 if ((s64)ns < 0)
3824                         ns = 0;
3825         }
3826
3827         return ns;
3828 }
3829
3830 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3831 {
3832         unsigned long flags;
3833         struct rq *rq;
3834         u64 ns = 0;
3835
3836         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3837         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3838         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3839
3840         return ns;
3841 }
3842
3843 /*
3844  * Return accounted runtime for the task.
3845  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3846  * pending runtime that have not been accounted yet.
3847  */
3848 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3849 {
3850         unsigned long flags;
3851         struct rq *rq;
3852         u64 ns = 0;
3853
3854         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3855         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3856         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3857
3858         return ns;
3859 }
3860
3861 /*
3862  * Account user cpu time to a process.
3863  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3864  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3865  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3866  */
3867 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3868                        cputime_t cputime_scaled)
3869 {
3870         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3871         cputime64_t tmp;
3872
3873         /* Add user time to process. */
3874         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3875         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3876         account_group_user_time(p, cputime);
3877
3878         /* Add user time to cpustat. */
3879         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3880         if (TASK_NICE(p) > 0)
3881                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3882         else
3883                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3884
3885         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3886         /* Account for user time used */
3887         acct_update_integrals(p);
3888 }
3889
3890 /*
3891  * Account guest cpu time to a process.
3892  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3893  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3894  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3895  */
3896 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3897                                cputime_t cputime_scaled)
3898 {
3899         cputime64_t tmp;
3900         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3901
3902         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3903
3904         /* Add guest time to process. */
3905         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3906         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3907         account_group_user_time(p, cputime);
3908         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3909
3910         /* Add guest time to cpustat. */
3911         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3912                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3913                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3914         } else {
3915                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3916                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3917         }
3918 }
3919
3920 /*
3921  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3922  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3923  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3924  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3925  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3926  */
3927 static inline
3928 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3929                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3930 {
3931         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3932
3933         /* Add system time to process. */
3934         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3935         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3936         account_group_system_time(p, cputime);
3937
3938         /* Add system time to cpustat. */
3939         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3940         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3941
3942         /* Account for system time used */
3943         acct_update_integrals(p);
3944 }
3945
3946 /*
3947  * Account system cpu time to a process.
3948  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3949  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3950  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3951  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3952  */
3953 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3954                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3955 {
3956         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3957         cputime64_t *target_cputime64;
3958
3959         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3960                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3961                 return;
3962         }
3963
3964         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3965                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3966         else if (in_serving_softirq())
3967                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3968         else
3969                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3970
3971         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3972 }
3973
3974 /*
3975  * Account for involuntary wait time.
3976  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3977  */
3978 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3979 {
3980         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3981         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3982
3983         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3984 }
3985
3986 /*
3987  * Account for idle time.
3988  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3989  */
3990 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3991 {
3992         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3993         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3994         struct rq *rq = this_rq();
3995
3996         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3997                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3998         else
3999                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4000 }
4001
4002 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
4003 {
4004 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
4005         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
4006                 u64 steal, st = 0;
4007
4008                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
4009                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
4010
4011                 st = steal_ticks(steal);
4012                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
4013
4014                 account_steal_time(st);
4015                 return st;
4016         }
4017 #endif
4018         return false;
4019 }
4020
4021 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4022
4023 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
4024 /*
4025  * Account a tick to a process and cpustat
4026  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4027  * @user_tick: is the tick from userspace
4028  * @rq: the pointer to rq
4029  *
4030  * Tick demultiplexing follows the order
4031  * - pending hardirq update
4032  * - pending softirq update
4033  * - user_time
4034  * - idle_time
4035  * - system time
4036  *   - check for guest_time
4037  *   - else account as system_time
4038  *
4039  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
4040  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
4041  * opportunity to update it solely in system time.
4042  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
4043  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
4044  */
4045 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4046                                                 struct rq *rq)
4047 {
4048         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4049         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
4050         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4051
4052         if (steal_account_process_tick())
4053                 return;
4054
4055         if (irqtime_account_hi_update()) {
4056                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4057         } else if (irqtime_account_si_update()) {
4058                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4059         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
4060                 /*
4061                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
4062                  * So, we have to handle it separately here.
4063                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
4064                  */
4065                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4066                                         &cpustat->softirq);
4067         } else if (user_tick) {
4068                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4069         } else if (p == rq->idle) {
4070                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4071         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
4072                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4073         } else {
4074                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4075                                         &cpustat->system);
4076         }
4077 }
4078
4079 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
4080 {
4081         int i;
4082         struct rq *rq = this_rq();
4083
4084         for (i = 0; i < ticks; i++)
4085                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
4086 }
4087 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4088 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
4089 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4090                                                 struct rq *rq) {}
4091 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4092
4093 /*
4094  * Account a single tick of cpu time.
4095  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4096  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4097  */
4098 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4099 {
4100         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4101         struct rq *rq = this_rq();
4102
4103         if (sched_clock_irqtime) {
4104                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
4105                 return;
4106         }
4107
4108         if (steal_account_process_tick())
4109                 return;
4110
4111         if (user_tick)
4112                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4113         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4114                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
4115                                     one_jiffy_scaled);
4116         else
4117                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4118 }
4119
4120 /*
4121  * Account multiple ticks of steal time.
4122  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4123  * @ticks: number of stolen ticks
4124  */
4125 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4126 {
4127         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4128 }
4129
4130 /*
4131  * Account multiple ticks of idle time.
4132  * @ticks: number of stolen ticks
4133  */
4134 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4135 {
4136
4137         if (sched_clock_irqtime) {
4138                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
4139                 return;
4140         }
4141
4142         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4143 }
4144
4145 #endif
4146
4147 /*
4148  * Use precise platform statistics if available:
4149  */
4150 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4151 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4152 {
4153         *ut = p->utime;
4154         *st = p->stime;
4155 }
4156
4157 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4158 {
4159         struct task_cputime cputime;
4160
4161         thread_group_cputime(p, &cputime);
4162
4163         *ut = cputime.utime;
4164         *st = cputime.stime;
4165 }
4166 #else
4167
4168 #ifndef nsecs_to_cputime
4169 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
4170 #endif
4171
4172 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4173 {
4174         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4175
4176         /*
4177          * Use CFS's precise accounting:
4178          */
4179         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4180
4181         if (total) {
4182                 u64 temp = rtime;
4183
4184                 temp *= utime;
4185                 do_div(temp, total);
4186                 utime = (cputime_t)temp;
4187         } else
4188                 utime = rtime;
4189
4190         /*
4191          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4192          */
4193         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4194         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4195
4196         *ut = p->prev_utime;
4197         *st = p->prev_stime;
4198 }
4199
4200 /*
4201  * Must be called with siglock held.
4202  */
4203 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4204 {
4205         struct signal_struct *sig = p->signal;
4206         struct task_cputime cputime;
4207         cputime_t rtime, utime, total;
4208
4209         thread_group_cputime(p, &cputime);
4210
4211         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4212         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4213
4214         if (total) {
4215                 u64 temp = rtime;
4216
4217                 temp *= cputime.utime;
4218                 do_div(temp, total);
4219                 utime = (cputime_t)temp;
4220         } else
4221                 utime = rtime;
4222
4223         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4224         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4225                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4226
4227         *ut = sig->prev_utime;
4228         *st = sig->prev_stime;
4229 }
4230 #endif
4231
4232 /*
4233  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4234  * We call it with interrupts disabled.
4235  */
4236 void scheduler_tick(void)
4237 {
4238         int cpu = smp_processor_id();
4239         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4240         struct task_struct *curr = rq->curr;
4241
4242         sched_clock_tick();
4243
4244         raw_spin_lock(&rq->lock);
4245         update_rq_clock(rq);
4246         update_cpu_load_active(rq);
4247         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4248         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4249
4250         perf_event_task_tick();
4251
4252 #ifdef CONFIG_SMP
4253         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
4254         trigger_load_balance(rq, cpu);
4255 #endif
4256 }
4257
4258 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4259 {
4260         if (in_lock_functions(addr)) {
4261                 addr = CALLER_ADDR2;
4262                 if (in_lock_functions(addr))
4263                         addr = CALLER_ADDR3;
4264         }
4265         return addr;
4266 }
4267
4268 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4269                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4270
4271 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4272 {
4273 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4274         /*
4275          * Underflow?
4276          */
4277         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4278                 return;
4279 #endif
4280         preempt_count() += val;
4281 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4282         /*
4283          * Spinlock count overflowing soon?
4284          */
4285         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4286                                 PREEMPT_MASK - 10);
4287 #endif
4288         if (preempt_count() == val)
4289                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4290 }
4291 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4292
4293 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4294 {
4295 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4296         /*
4297          * Underflow?
4298          */
4299         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4300                 return;
4301         /*
4302          * Is the spinlock portion underflowing?
4303          */
4304         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4305                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4306                 return;
4307 #endif
4308
4309         if (preempt_count() == val)
4310                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4311         preempt_count() -= val;
4312 }
4313 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4314
4315 #endif
4316
4317 /*
4318  * Print scheduling while atomic bug:
4319  */
4320 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4321 {
4322         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4323
4324         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4325                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4326
4327         debug_show_held_locks(prev);
4328         print_modules();
4329         if (irqs_disabled())
4330                 print_irqtrace_events(prev);
4331
4332         if (regs)
4333                 show_regs(regs);
4334         else
4335                 dump_stack();
4336 }
4337
4338 /*
4339  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4340  */
4341 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4342 {
4343         /*
4344          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4345          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4346          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4347          */
4348         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4349                 __schedule_bug(prev);
4350         rcu_sleep_check();
4351
4352         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4353
4354         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4355 }
4356
4357 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4358 {
4359         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4360                 update_rq_clock(rq);
4361         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4362 }
4363
4364 /*
4365  * Pick up the highest-prio task:
4366  */
4367 static inline struct task_struct *
4368 pick_next_task(struct rq *rq)
4369 {
4370         const struct sched_class *class;
4371         struct task_struct *p;
4372
4373         /*
4374          * Optimization: we know that if all tasks are in
4375          * the fair class we can call that function directly:
4376          */
4377         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
4378                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4379                 if (likely(p))
4380                         return p;
4381         }
4382
4383         for_each_class(class) {
4384                 p = class->pick_next_task(rq);
4385                 if (p)
4386                         return p;
4387         }
4388
4389         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4390 }
4391
4392 /*
4393  * __schedule() is the main scheduler function.
4394  */
4395 static void __sched __schedule(void)
4396 {
4397         struct task_struct *prev, *next;
4398         unsigned long *switch_count;
4399         struct rq *rq;
4400         int cpu;
4401
4402 need_resched:
4403         preempt_disable();
4404         cpu = smp_processor_id();
4405         rq = cpu_rq(cpu);
4406         rcu_note_context_switch(cpu);
4407         prev = rq->curr;
4408
4409         schedule_debug(prev);
4410
4411         if (sched_feat(HRTICK))
4412                 hrtick_clear(rq);
4413
4414         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4415
4416         switch_count = &prev->nivcsw;
4417         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4418                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4419                         prev->state = TASK_RUNNING;
4420                 } else {
4421                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4422                         prev->on_rq = 0;
4423
4424                         /*
4425                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4426                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4427                          * concurrency.
4428                          */
4429                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4430                                 struct task_struct *to_wakeup;
4431
4432                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4433                                 if (to_wakeup)
4434                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4435                         }
4436                 }
4437                 switch_count = &prev->nvcsw;
4438         }
4439
4440         pre_schedule(rq, prev);
4441
4442         if (unlikely(!rq->nr_running))
4443                 idle_balance(cpu, rq);
4444
4445         put_prev_task(rq, prev);
4446         next = pick_next_task(rq);
4447         clear_tsk_need_resched(prev);
4448         rq->skip_clock_update = 0;
4449
4450         if (likely(prev != next)) {
4451                 rq->nr_switches++;
4452                 rq->curr = next;
4453                 ++*switch_count;
4454
4455                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4456                 /*
4457                  * The context switch have flipped the stack from under us
4458                  * and restored the local variables which were saved when
4459                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4460                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4461                  */
4462                 cpu = smp_processor_id();
4463                 rq = cpu_rq(cpu);
4464         } else
4465                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4466
4467         post_schedule(rq);
4468
4469         preempt_enable_no_resched();
4470         if (need_resched())
4471                 goto need_resched;
4472 }
4473
4474 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
4475 {
4476         if (!tsk->state)
4477                 return;
4478         /*
4479          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
4480          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
4481          */
4482         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
4483                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
4484 }
4485
4486 asmlinkage void __sched schedule(void)
4487 {
4488         struct task_struct *tsk = current;
4489
4490         sched_submit_work(tsk);
4491         __schedule();
4492 }
4493 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4494
4495 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4496
4497 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4498 {
4499         if (lock->owner != owner)
4500                 return false;
4501
4502         /*
4503          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4504          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4505          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4506          * ensures the memory stays valid.
4507          */
4508         barrier();
4509
4510         return owner->on_cpu;
4511 }
4512
4513 /*
4514  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4515  * access and not reliable.
4516  */
4517 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4518 {
4519         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4520                 return 0;
4521
4522         rcu_read_lock();
4523         while (owner_running(lock, owner)) {
4524                 if (need_resched())
4525                         break;
4526
4527                 arch_mutex_cpu_relax();
4528         }
4529         rcu_read_unlock();
4530
4531         /*
4532          * We break out the loop above on need_resched() and when the
4533          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
4534          * success only when lock->owner is NULL.
4535          */
4536         return lock->owner == NULL;
4537 }
4538 #endif
4539
4540 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4541 /*
4542  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4543  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4544  * occur there and call schedule directly.
4545  */
4546 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4547 {
4548         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4549
4550         /*
4551          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4552          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4553          */
4554         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4555                 return;
4556
4557         do {
4558                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4559                 __schedule();
4560                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4561
4562                 /*
4563                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4564                  * between schedule and now.
4565                  */
4566                 barrier();
4567         } while (need_resched());
4568 }
4569 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4570
4571 /*
4572  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4573  * off of irq context.
4574  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4575  * protect us against recursive calling from irq.
4576  */
4577 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4578 {
4579         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4580
4581         /* Catch callers which need to be fixed */
4582         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4583
4584         do {
4585                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4586                 local_irq_enable();
4587                 __schedule();
4588                 local_irq_disable();
4589                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4590
4591                 /*
4592                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4593                  * between schedule and now.
4594                  */
4595                 barrier();
4596         } while (need_resched());
4597 }
4598
4599 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4600
4601 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4602                           void *key)
4603 {
4604         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4605 }
4606 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4607
4608 /*
4609  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4610  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4611  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4612  *
4613  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4614  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4615  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4616  */
4617 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4618                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4619 {
4620         wait_queue_t *curr, *next;
4621
4622         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4623                 unsigned flags = curr->flags;
4624
4625                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4626                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4627                         break;
4628         }
4629 }
4630
4631 /**
4632  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4633  * @q: the waitqueue
4634  * @mode: which threads
4635  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4636  * @key: is directly passed to the wakeup function
4637  *
4638  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4639  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4640  */
4641 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4642                         int nr_exclusive, void *key)
4643 {
4644         unsigned long flags;
4645
4646         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4647         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4648         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4649 }
4650 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4651
4652 /*
4653  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4654  */
4655 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4656 {
4657         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4658 }
4659 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4660
4661 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4662 {
4663         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4664 }
4665 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4666
4667 /**
4668  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4669  * @q: the waitqueue
4670  * @mode: which threads
4671  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4672  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4673  *
4674  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4675  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4676  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4677  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4678  *
4679  * On UP it can prevent extra preemption.
4680  *
4681  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4682  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4683  */
4684 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4685                         int nr_exclusive, void *key)
4686 {
4687         unsigned long flags;
4688         int wake_flags = WF_SYNC;
4689
4690         if (unlikely(!q))
4691                 return;
4692
4693         if (unlikely(!nr_exclusive))
4694                 wake_flags = 0;
4695
4696         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4697         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4698         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4699 }
4700 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4701
4702 /*
4703  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4704  */
4705 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4706 {
4707         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4708 }
4709 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4710
4711 /**
4712  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4713  * @x:  holds the state of this particular completion
4714  *
4715  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4716  * awakened in the same order in which they were queued.
4717  *
4718  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4719  *
4720  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4721  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4722  */
4723 void complete(struct completion *x)
4724 {
4725         unsigned long flags;
4726
4727         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4728         x->done++;
4729         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4730         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4731 }
4732 EXPORT_SYMBOL(complete);
4733
4734 /**
4735  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4736  * @x:  holds the state of this particular completion
4737  *
4738  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4739  *
4740  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4741  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4742  */
4743 void complete_all(struct completion *x)
4744 {
4745         unsigned long flags;
4746
4747         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4748         x->done += UINT_MAX/2;
4749         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4750         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4751 }
4752 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4753
4754 static inline long __sched
4755 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4756 {
4757         if (!x->done) {
4758                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4759
4760                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4761                 do {
4762                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4763                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4764                                 break;
4765                         }
4766                         __set_current_state(state);
4767                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4768                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4769                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4770                 } while (!x->done && timeout);
4771                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4772                 if (!x->done)
4773                         return timeout;
4774         }
4775         x->done--;
4776         return timeout ?: 1;
4777 }
4778
4779 static long __sched
4780 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4781 {
4782         might_sleep();
4783
4784         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4785         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4786         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4787         return timeout;
4788 }
4789
4790 /**
4791  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4792  * @x:  holds the state of this particular completion
4793  *
4794  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4795  * interruptible and there is no timeout.
4796  *
4797  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4798  * and interrupt capability. Also see complete().
4799  */
4800 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4801 {
4802         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4803 }
4804 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4805
4806 /**
4807  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4808  * @x:  holds the state of this particular completion
4809  * @timeout:  timeout value in jiffies
4810  *
4811  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4812  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4813  * interruptible.
4814  *
4815  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
4816  * jiffies left till timeout) if completed.
4817  */
4818 unsigned long __sched
4819 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4820 {
4821         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4822 }
4823 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4824
4825 /**
4826  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4827  * @x:  holds the state of this particular completion
4828  *
4829  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4830  * interruptible.
4831  *
4832  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
4833  */
4834 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4835 {
4836         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4837         if (t == -ERESTARTSYS)
4838                 return t;
4839         return 0;
4840 }
4841 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4842
4843 /**
4844  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4845  * @x:  holds the state of this particular completion
4846  * @timeout:  timeout value in jiffies
4847  *
4848  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4849  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4850  *
4851  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
4852  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
4853  */
4854 long __sched
4855 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4856                                           unsigned long timeout)
4857 {
4858         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4859 }
4860 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4861
4862 /**
4863  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4864  * @x:  holds the state of this particular completion
4865  *
4866  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4867  * interrupted by a kill signal.
4868  *
4869  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
4870  */
4871 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4872 {
4873         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4874         if (t == -ERESTARTSYS)
4875                 return t;
4876         return 0;
4877 }
4878 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4879
4880 /**
4881  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4882  * @x:  holds the state of this particular completion
4883  * @timeout:  timeout value in jiffies
4884  *
4885  * This waits for either a completion of a specific task to be
4886  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4887  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4888  *
4889  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
4890  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
4891  */
4892 long __sched
4893 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4894                                      unsigned long timeout)
4895 {
4896         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4897 }
4898 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4899
4900 /**
4901  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4902  *      @x:     completion structure
4903  *
4904  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4905  *               1 if a decrement succeeded.
4906  *
4907  *      If a completion is being used as a counting completion,
4908  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4909  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4910  *      is protecting is not available.
4911  */
4912 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4913 {
4914         unsigned long flags;
4915         int ret = 1;
4916
4917         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4918         if (!x->done)
4919                 ret = 0;
4920         else
4921                 x->done--;
4922         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4923         return ret;
4924 }
4925 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4926
4927 /**
4928  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4929  *      @x:     completion structure
4930  *
4931  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4932  *               1 if there are no waiters.
4933  *
4934  */
4935 bool completion_done(struct completion *x)
4936 {
4937         unsigned long flags;
4938         int ret = 1;
4939
4940         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4941         if (!x->done)
4942                 ret = 0;
4943         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4944         return ret;
4945 }
4946 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4947
4948 static long __sched
4949 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4950 {
4951         unsigned long flags;
4952         wait_queue_t wait;
4953
4954         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4955
4956         __set_current_state(state);
4957
4958         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4959         __add_wait_queue(q, &wait);
4960         spin_unlock(&q->lock);
4961         timeout = schedule_timeout(timeout);
4962         spin_lock_irq(&q->lock);
4963         __remove_wait_queue(q, &wait);
4964         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4965
4966         return timeout;
4967 }
4968
4969 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4970 {
4971         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4972 }
4973 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4974
4975 long __sched
4976 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4977 {
4978         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4979 }
4980 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4981
4982 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4983 {
4984         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4985 }
4986 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4987
4988 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4989 {
4990         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4991 }
4992 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4993
4994 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4995
4996 /*
4997  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4998  * @p: task
4999  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5000  *
5001  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5002  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5003  *
5004  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5005  */
5006 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5007 {
5008         int oldprio, on_rq, running;
5009         struct rq *rq;
5010         const struct sched_class *prev_class;
5011
5012         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5013
5014         rq = __task_rq_lock(p);
5015
5016         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
5017         oldprio = p->prio;
5018         prev_class = p->sched_class;
5019         on_rq = p->on_rq;
5020         running = task_current(rq, p);
5021         if (on_rq)
5022                 dequeue_task(rq, p, 0);
5023         if (running)
5024                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5025
5026         if (rt_prio(prio))
5027                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5028         else
5029                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5030
5031         p->prio = prio;
5032
5033         if (running)
5034                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5035         if (on_rq)
5036                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
5037
5038         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5039         __task_rq_unlock(rq);
5040 }
5041
5042 #endif
5043
5044 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5045 {
5046         int old_prio, delta, on_rq;
5047         unsigned long flags;
5048         struct rq *rq;
5049
5050         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5051                 return;
5052         /*
5053          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5054          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5055          */
5056         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5057         /*
5058          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5059          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5060          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5061          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5062          */
5063         if (task_has_rt_policy(p)) {
5064                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5065                 goto out_unlock;
5066         }
5067         on_rq = p->on_rq;
5068         if (on_rq)
5069                 dequeue_task(rq, p, 0);
5070
5071         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5072         set_load_weight(p);
5073         old_prio = p->prio;
5074         p->prio = effective_prio(p);
5075         delta = p->prio - old_prio;
5076
5077         if (on_rq) {
5078                 enqueue_task(rq, p, 0);
5079                 /*
5080                  * If the task increased its priority or is running and
5081                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5082                  */
5083                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5084                         resched_task(rq->curr);
5085         }
5086 out_unlock:
5087         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5088 }
5089 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5090
5091 /*
5092  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5093  * @p: task
5094  * @nice: nice value
5095  */
5096 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5097 {
5098         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5099         int nice_rlim = 20 - nice;
5100
5101         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
5102                 capable(CAP_SYS_NICE));
5103 }
5104
5105 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5106
5107 /*
5108  * sys_nice - change the priority of the current process.
5109  * @increment: priority increment
5110  *
5111  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5112  * does similar things.
5113  */
5114 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5115 {
5116         long nice, retval;
5117
5118         /*
5119          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5120          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5121          * and we have a single winner.
5122          */
5123         if (increment < -40)
5124                 increment = -40;
5125         if (increment > 40)
5126                 increment = 40;
5127
5128         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5129         if (nice < -20)
5130                 nice = -20;
5131         if (nice > 19)
5132                 nice = 19;
5133
5134         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5135                 return -EPERM;
5136
5137         retval = security_task_setnice(current, nice);
5138         if (retval)
5139                 return retval;
5140
5141         set_user_nice(current, nice);
5142         return 0;
5143 }
5144
5145 #endif
5146
5147 /**
5148  * task_prio - return the priority value of a given task.
5149  * @p: the task in question.
5150  *
5151  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5152  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5153  * around 0, value goes from -16 to +15.
5154  */
5155 int task_prio(const struct task_struct *p)
5156 {
5157         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5158 }
5159
5160 /**
5161  * task_nice - return the nice value of a given task.
5162  * @p: the task in question.
5163  */
5164 int task_nice(const struct task_struct *p)
5165 {
5166         return TASK_NICE(p);
5167 }
5168 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5169
5170 /**
5171  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5172  * @cpu: the processor in question.
5173  */
5174 int idle_cpu(int cpu)
5175 {
5176         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5177
5178         if (rq->curr != rq->idle)
5179                 return 0;
5180
5181         if (rq->nr_running)
5182                 return 0;
5183
5184 #ifdef CONFIG_SMP
5185         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
5186                 return 0;
5187 #endif
5188
5189         return 1;
5190 }
5191
5192 /**
5193  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5194  * @cpu: the processor in question.
5195  */
5196 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5197 {
5198         return cpu_rq(cpu)->idle;
5199 }
5200
5201 /**
5202  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5203  * @pid: the pid in question.
5204  */
5205 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5206 {
5207         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5208 }
5209
5210 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5211 static void
5212 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5213 {
5214         p->policy = policy;
5215         p->rt_priority = prio;
5216         p->normal_prio = normal_prio(p);
5217         /* we are holding p->pi_lock already */
5218         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5219         if (rt_prio(p->prio))
5220                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5221         else
5222                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5223         set_load_weight(p);
5224 }
5225
5226 /*
5227  * check the target process has a UID that matches the current process's
5228  */
5229 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5230 {
5231         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5232         bool match;
5233
5234         rcu_read_lock();
5235         pcred = __task_cred(p);
5236         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5237                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5238                          cred->euid == pcred->uid);
5239         else
5240                 match = false;
5241         rcu_read_unlock();
5242         return match;
5243 }
5244
5245 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5246                                 const struct sched_param *param, bool user)
5247 {
5248         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5249         unsigned long flags;
5250         const struct sched_class *prev_class;
5251         struct rq *rq;
5252         int reset_on_fork;
5253
5254         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5255         BUG_ON(in_interrupt());
5256 recheck:
5257         /* double check policy once rq lock held */
5258         if (policy < 0) {
5259                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5260                 policy = oldpolicy = p->policy;
5261         } else {
5262                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5263                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5264
5265                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5266                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5267                                 policy != SCHED_IDLE)
5268                         return -EINVAL;
5269         }
5270
5271         /*
5272          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5273          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5274          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5275          */
5276         if (param->sched_priority < 0 ||
5277             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5278             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5279                 return -EINVAL;
5280         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5281                 return -EINVAL;
5282
5283         /*
5284          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5285          */
5286         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5287                 if (rt_policy(policy)) {
5288                         unsigned long rlim_rtprio =
5289                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5290
5291                         /* can't set/change the rt policy */
5292                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5293                                 return -EPERM;
5294
5295                         /* can't increase priority */
5296                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5297                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5298                                 return -EPERM;
5299                 }
5300
5301                 /*
5302                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5303                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5304                  */
5305                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5306                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5307                                 return -EPERM;
5308                 }
5309
5310                 /* can't change other user's priorities */
5311                 if (!check_same_owner(p))
5312                         return -EPERM;
5313
5314                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5315                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5316                         return -EPERM;
5317         }
5318
5319         if (user) {
5320                 retval = security_task_setscheduler(p);
5321                 if (retval)
5322                         return retval;
5323         }
5324
5325         /*
5326          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5327          * changing the priority of the task:
5328          *
5329          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5330          * runqueue lock must be held.
5331          */
5332         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5333
5334         /*
5335          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5336          */
5337         if (p == rq->stop) {
5338                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5339                 return -EINVAL;
5340         }
5341
5342         /*
5343          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5344          */
5345         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5346                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5347
5348                 __task_rq_unlock(rq);
5349                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5350                 return 0;
5351         }
5352
5353 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5354         if (user) {
5355                 /*
5356                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5357                  * assigned.
5358                  */
5359                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5360                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5361                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5362                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5363                         return -EPERM;
5364                 }
5365         }
5366 #endif
5367
5368         /* recheck policy now with rq lock held */
5369         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5370                 policy = oldpolicy = -1;
5371                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5372                 goto recheck;
5373         }
5374         on_rq = p->on_rq;
5375         running = task_current(rq, p);
5376         if (on_rq)
5377                 deactivate_task(rq, p, 0);
5378         if (running)
5379                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5380
5381         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5382
5383         oldprio = p->prio;
5384         prev_class = p->sched_class;
5385         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5386
5387         if (running)
5388                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5389         if (on_rq)
5390                 activate_task(rq, p, 0);
5391
5392         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5393         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5394
5395         rt_mutex_adjust_pi(p);
5396
5397         return 0;
5398 }
5399
5400 /**
5401  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5402  * @p: the task in question.
5403  * @policy: new policy.
5404  * @param: structure containing the new RT priority.
5405  *
5406  * NOTE that the task may be already dead.
5407  */
5408 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5409                        const struct sched_param *param)
5410 {
5411         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5412 }
5413 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5414
5415 /**
5416  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5417  * @p: the task in question.
5418  * @policy: new policy.
5419  * @param: structure containing the new RT priority.
5420  *
5421  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5422  * current context has permission.  For example, this is needed in
5423  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5424  * but our caller might not have that capability.
5425  */
5426 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5427                                const struct sched_param *param)
5428 {
5429         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5430 }
5431
5432 static int
5433 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5434 {
5435         struct sched_param lparam;
5436         struct task_struct *p;
5437         int retval;
5438
5439         if (!param || pid < 0)
5440                 return -EINVAL;
5441         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5442                 return -EFAULT;
5443
5444         rcu_read_lock();
5445         retval = -ESRCH;
5446         p = find_process_by_pid(pid);
5447         if (p != NULL)
5448                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5449         rcu_read_unlock();
5450
5451         return retval;
5452 }
5453
5454 /**
5455  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5456  * @pid: the pid in question.
5457  * @policy: new policy.
5458  * @param: structure containing the new RT priority.
5459  */
5460 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5461                 struct sched_param __user *, param)
5462 {
5463         /* negative values for policy are not valid */
5464         if (policy < 0)
5465                 return -EINVAL;
5466
5467         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5468 }
5469
5470 /**
5471  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5472  * @pid: the pid in question.
5473  * @param: structure containing the new RT priority.
5474  */
5475 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5476 {
5477         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5478 }
5479
5480 /**
5481  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5482  * @pid: the pid in question.
5483  */
5484 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5485 {
5486         struct task_struct *p;
5487         int retval;
5488
5489         if (pid < 0)
5490                 return -EINVAL;
5491
5492         retval = -ESRCH;
5493         rcu_read_lock();
5494         p = find_process_by_pid(pid);
5495         if (p) {
5496                 retval = security_task_getscheduler(p);
5497                 if (!retval)
5498                         retval = p->policy
5499                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5500         }
5501         rcu_read_unlock();
5502         return retval;
5503 }
5504
5505 /**
5506  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5507  * @pid: the pid in question.
5508  * @param: structure containing the RT priority.
5509  */
5510 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5511 {
5512         struct sched_param lp;
5513         struct task_struct *p;
5514         int retval;
5515
5516         if (!param || pid < 0)
5517                 return -EINVAL;
5518
5519         rcu_read_lock();
5520         p = find_process_by_pid(pid);
5521         retval = -ESRCH;
5522         if (!p)
5523                 goto out_unlock;
5524
5525         retval = security_task_getscheduler(p);
5526         if (retval)
5527                 goto out_unlock;
5528
5529         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5530         rcu_read_unlock();
5531
5532         /*
5533          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5534          */
5535         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5536
5537         return retval;
5538
5539 out_unlock:
5540         rcu_read_unlock();
5541         return retval;
5542 }
5543
5544 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5545 {
5546         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5547         struct task_struct *p;
5548         int retval;
5549
5550         get_online_cpus();
5551         rcu_read_lock();
5552
5553         p = find_process_by_pid(pid);
5554         if (!p) {
5555                 rcu_read_unlock();
5556                 put_online_cpus();
5557                 return -ESRCH;
5558         }
5559
5560         /* Prevent p going away */
5561         get_task_struct(p);
5562         rcu_read_unlock();
5563
5564         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5565                 retval = -ENOMEM;
5566                 goto out_put_task;
5567         }
5568         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5569                 retval = -ENOMEM;
5570                 goto out_free_cpus_allowed;
5571         }
5572         retval = -EPERM;
5573         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5574                 goto out_unlock;
5575
5576         retval = security_task_setscheduler(p);
5577         if (retval)
5578                 goto out_unlock;
5579
5580         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5581         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5582 again:
5583         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5584
5585         if (!retval) {
5586                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5587                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5588                         /*
5589                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5590                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5591                          * cpuset's cpus_allowed
5592                          */
5593                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5594                         goto again;
5595                 }
5596         }
5597 out_unlock:
5598         free_cpumask_var(new_mask);
5599 out_free_cpus_allowed:
5600         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5601 out_put_task:
5602         put_task_struct(p);
5603         put_online_cpus();
5604         return retval;
5605 }
5606
5607 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5608                              struct cpumask *new_mask)
5609 {
5610         if (len < cpumask_size())
5611                 cpumask_clear(new_mask);
5612         else if (len > cpumask_size())
5613                 len = cpumask_size();
5614
5615         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5616 }
5617
5618 /**
5619  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5620  * @pid: pid of the process
5621  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5622  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5623  */
5624 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5625                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5626 {
5627         cpumask_var_t new_mask;
5628         int retval;
5629
5630         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5631                 return -ENOMEM;
5632
5633         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5634         if (retval == 0)
5635                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5636         free_cpumask_var(new_mask);
5637         return retval;
5638 }
5639
5640 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5641 {
5642         struct task_struct *p;
5643         unsigned long flags;
5644         int retval;
5645
5646         get_online_cpus();
5647         rcu_read_lock();
5648
5649         retval = -ESRCH;
5650         p = find_process_by_pid(pid);
5651         if (!p)
5652                 goto out_unlock;
5653
5654         retval = security_task_getscheduler(p);
5655         if (retval)
5656                 goto out_unlock;
5657
5658         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5659         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5660         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5661
5662 out_unlock:
5663         rcu_read_unlock();
5664         put_online_cpus();
5665
5666         return retval;
5667 }
5668
5669 /**
5670  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5671  * @pid: pid of the process
5672  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5673  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5674  */
5675 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5676                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5677 {
5678         int ret;
5679         cpumask_var_t mask;
5680
5681         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5682                 return -EINVAL;
5683         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5684                 return -EINVAL;
5685
5686         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5687                 return -ENOMEM;
5688
5689         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5690         if (ret == 0) {
5691                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5692
5693                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5694                         ret = -EFAULT;
5695                 else
5696                         ret = retlen;
5697         }
5698         free_cpumask_var(mask);
5699
5700         return ret;
5701 }
5702
5703 /**
5704  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5705  *
5706  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5707  * other threads running on this CPU then this function will return.
5708  */
5709 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5710 {
5711         struct rq *rq = this_rq_lock();
5712
5713         schedstat_inc(rq, yld_count);
5714         current->sched_class->yield_task(rq);
5715
5716         /*
5717          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5718          * no need to preempt or enable interrupts:
5719          */
5720         __release(rq->lock);
5721         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5722         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5723         preempt_enable_no_resched();
5724
5725         schedule();
5726
5727         return 0;
5728 }
5729
5730 static inline int should_resched(void)
5731 {
5732         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5733 }
5734
5735 static void __cond_resched(void)
5736 {
5737         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5738         __schedule();
5739         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5740 }
5741
5742 int __sched _cond_resched(void)
5743 {
5744         if (should_resched()) {
5745                 __cond_resched();
5746                 return 1;
5747         }
5748         return 0;
5749 }
5750 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5751
5752 /*
5753  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5754  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5755  *
5756  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5757  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5758  * spin_unlock(), once by hand).
5759  */
5760 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5761 {
5762         int resched = should_resched();
5763         int ret = 0;
5764
5765         lockdep_assert_held(lock);
5766
5767         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5768                 spin_unlock(lock);
5769                 if (resched)
5770                         __cond_resched();
5771                 else
5772                         cpu_relax();
5773                 ret = 1;
5774                 spin_lock(lock);
5775         }
5776         return ret;
5777 }
5778 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5779
5780 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5781 {
5782         BUG_ON(!in_softirq());
5783
5784         if (should_resched()) {
5785                 local_bh_enable();
5786                 __cond_resched();
5787                 local_bh_disable();
5788                 return 1;
5789         }
5790         return 0;
5791 }
5792 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5793
5794 /**
5795  * yield - yield the current processor to other threads.
5796  *
5797  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5798  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5799  */
5800 void __sched yield(void)
5801 {
5802         set_current_state(TASK_RUNNING);
5803         sys_sched_yield();
5804 }
5805 EXPORT_SYMBOL(yield);
5806
5807 /**
5808  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5809  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5810  * processor it's on.
5811  * @p: target task
5812  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5813  *
5814  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5815  * can't go away on us before we can do any checks.
5816  *
5817  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5818  */
5819 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5820 {
5821         struct task_struct *curr = current;
5822         struct rq *rq, *p_rq;
5823         unsigned long flags;
5824         bool yielded = 0;
5825
5826         local_irq_save(flags);
5827         rq = this_rq();
5828
5829 again:
5830         p_rq = task_rq(p);
5831         double_rq_lock(rq, p_rq);
5832         while (task_rq(p) != p_rq) {
5833                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5834                 goto again;
5835         }
5836
5837         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5838                 goto out;
5839
5840         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5841                 goto out;
5842
5843         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5844                 goto out;
5845
5846         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5847         if (yielded) {
5848                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5849                 /*
5850                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5851                  * fairness.
5852                  */
5853                 if (preempt && rq != p_rq)
5854                         resched_task(p_rq->curr);
5855         }
5856
5857 out:
5858         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5859         local_irq_restore(flags);
5860
5861         if (yielded)
5862                 schedule();
5863
5864         return yielded;
5865 }
5866 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5867
5868 /*
5869  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5870  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5871  */
5872 void __sched io_schedule(void)
5873 {
5874         struct rq *rq = raw_rq();
5875
5876         delayacct_blkio_start();
5877         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5878         blk_flush_plug(current);
5879         current->in_iowait = 1;
5880         schedule();
5881         current->in_iowait = 0;
5882         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5883         delayacct_blkio_end();
5884 }
5885 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5886
5887 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5888 {
5889         struct rq *rq = raw_rq();
5890         long ret;
5891
5892         delayacct_blkio_start();
5893         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5894         blk_flush_plug(current);
5895         current->in_iowait = 1;
5896         ret = schedule_timeout(timeout);
5897         current->in_iowait = 0;
5898         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5899         delayacct_blkio_end();
5900         return ret;
5901 }
5902
5903 /**
5904  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5905  * @policy: scheduling class.
5906  *
5907  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5908  * by a given scheduling class.
5909  */
5910 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5911 {
5912         int ret = -EINVAL;
5913
5914         switch (policy) {
5915         case SCHED_FIFO:
5916         case SCHED_RR:
5917                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5918                 break;
5919         case SCHED_NORMAL:
5920         case SCHED_BATCH:
5921         case SCHED_IDLE:
5922                 ret = 0;
5923                 break;
5924         }
5925         return ret;
5926 }
5927
5928 /**
5929  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5930  * @policy: scheduling class.
5931  *
5932  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5933  * by a given scheduling class.
5934  */
5935 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5936 {
5937         int ret = -EINVAL;
5938
5939         switch (policy) {
5940         case SCHED_FIFO:
5941         case SCHED_RR:
5942                 ret = 1;
5943                 break;
5944         case SCHED_NORMAL:
5945         case SCHED_BATCH:
5946         case SCHED_IDLE:
5947                 ret = 0;
5948         }
5949         return ret;
5950 }
5951
5952 /**
5953  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5954  * @pid: pid of the process.
5955  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5956  *
5957  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5958  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5959  */
5960 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5961                 struct timespec __user *, interval)
5962 {
5963         struct task_struct *p;
5964         unsigned int time_slice;
5965         unsigned long flags;
5966         struct rq *rq;
5967         int retval;
5968         struct timespec t;
5969
5970         if (pid < 0)
5971                 return -EINVAL;
5972
5973         retval = -ESRCH;
5974         rcu_read_lock();
5975         p = find_process_by_pid(pid);
5976         if (!p)
5977                 goto out_unlock;
5978
5979         retval = security_task_getscheduler(p);
5980         if (retval)
5981                 goto out_unlock;
5982
5983         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5984         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5985         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5986
5987         rcu_read_unlock();
5988         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5989         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5990         return retval;
5991
5992 out_unlock:
5993         rcu_read_unlock();
5994         return retval;
5995 }
5996
5997 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5998
5999 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6000 {
6001         unsigned long free = 0;
6002         unsigned state;
6003
6004         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6005         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
6006                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6007 #if BITS_PER_LONG == 32
6008         if (state == TASK_RUNNING)
6009                 printk(KERN_CONT " running  ");
6010         else
6011                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6012 #else
6013         if (state == TASK_RUNNING)
6014                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6015         else
6016                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6017 #endif
6018 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6019         free = stack_not_used(p);
6020 #endif
6021         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6022                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6023                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6024
6025         show_stack(p, NULL);
6026 }
6027
6028 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6029 {
6030         struct task_struct *g, *p;
6031
6032 #if BITS_PER_LONG == 32
6033         printk(KERN_INFO
6034                 "  task                PC stack   pid father\n");
6035 #else
6036         printk(KERN_INFO
6037                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6038 #endif
6039         rcu_read_lock();
6040         do_each_thread(g, p) {
6041                 /*
6042                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6043                  * console might take a lot of time:
6044                  */
6045                 touch_nmi_watchdog();
6046                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6047                         sched_show_task(p);
6048         } while_each_thread(g, p);
6049
6050         touch_all_softlockup_watchdogs();
6051
6052 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6053         sysrq_sched_debug_show();
6054 #endif
6055         rcu_read_unlock();
6056         /*
6057          * Only show locks if all tasks are dumped:
6058          */
6059         if (!state_filter)
6060                 debug_show_all_locks();
6061 }
6062
6063 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6064 {
6065         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6066 }
6067
6068 /**
6069  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6070  * @idle: task in question
6071  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6072  *
6073  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6074  * flag, to make booting more robust.
6075  */
6076 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6077 {
6078         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6079         unsigned long flags;
6080
6081         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6082
6083         __sched_fork(idle);
6084         idle->state = TASK_RUNNING;
6085         idle->se.exec_start = sched_clock();
6086
6087         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
6088         /*
6089          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
6090          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
6091          * lockdep check in task_group() will fail.
6092          *
6093          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
6094          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
6095          *
6096          * Silence PROVE_RCU
6097          */
6098         rcu_read_lock();
6099         __set_task_cpu(idle, cpu);
6100         rcu_read_unlock();
6101
6102         rq->curr = rq->idle = idle;
6103 #if defined(CONFIG_SMP)
6104         idle->on_cpu = 1;
6105 #endif
6106         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6107
6108         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6109         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6110
6111         /*
6112          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6113          */
6114         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6115         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
6116 #if defined(CONFIG_SMP)
6117         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
6118 #endif
6119 }
6120
6121 /*
6122  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6123  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6124  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6125  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6126  * number of CPUs.
6127  *
6128  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6129  */
6130 static int get_update_sysctl_factor(void)
6131 {
6132         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
6133         unsigned int factor;
6134
6135         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
6136         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
6137                 factor = 1;
6138                 break;
6139         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
6140                 factor = cpus;
6141                 break;
6142         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
6143         default:
6144                 factor = 1 + ilog2(cpus);
6145                 break;
6146         }
6147
6148         return factor;
6149 }
6150
6151 static void update_sysctl(void)
6152 {
6153         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
6154
6155 #define SET_SYSCTL(name) \
6156         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
6157         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
6158         SET_SYSCTL(sched_latency);
6159         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
6160 #undef SET_SYSCTL
6161 }
6162
6163 static inline void sched_init_granularity(void)
6164 {
6165         update_sysctl();
6166 }
6167
6168 #ifdef CONFIG_SMP
6169 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6170 {
6171         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
6172                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6173
6174         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6175         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6176 }
6177
6178 /*
6179  * This is how migration works:
6180  *
6181  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
6182  *    stop_one_cpu().
6183  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
6184  *    off the CPU)
6185  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6186  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6187  *    it and puts it into the right queue.
6188  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6189  *    is done.
6190  */
6191
6192 /*
6193  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6194  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6195  * is removed from the allowed bitmask.
6196  *
6197  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6198  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6199  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6200  */
6201 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6202 {
6203         unsigned long flags;
6204         struct rq *rq;
6205         unsigned int dest_cpu;
6206         int ret = 0;
6207
6208         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6209
6210         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6211                 goto out;
6212
6213         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6214                 ret = -EINVAL;
6215                 goto out;
6216         }
6217
6218         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6219                 ret = -EINVAL;
6220                 goto out;
6221         }
6222
6223         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6224
6225         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6226         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6227                 goto out;
6228
6229         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6230         if (p->on_rq) {
6231                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6232                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6233                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6234                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6235                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6236                 return 0;
6237         }
6238 out:
6239         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6240
6241         return ret;
6242 }
6243 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6244
6245 /*
6246  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6247  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6248  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6249  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6250  *
6251  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6252  * as the task is no longer on this CPU.
6253  *
6254  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6255  */
6256 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6257 {
6258         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6259         int ret = 0;
6260
6261         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6262                 return ret;
6263
6264         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6265         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6266
6267         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6268         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6269         /* Already moved. */
6270         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6271                 goto done;
6272         /* Affinity changed (again). */
6273         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
6274                 goto fail;
6275
6276         /*
6277          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6278          * placed properly.
6279          */
6280         if (p->on_rq) {
6281                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6282                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6283                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6284                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6285         }
6286 done:
6287         ret = 1;
6288 fail:
6289         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6290         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6291         return ret;
6292 }
6293
6294 /*
6295  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6296  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6297  * 'pushing' onto another runqueue.
6298  */
6299 static int migration_cpu_stop(void *data)
6300 {
6301         struct migration_arg *arg = data;
6302
6303         /*
6304          * The original target cpu might have gone down and we might
6305          * be on another cpu but it doesn't matter.
6306          */
6307         local_irq_disable();
6308         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6309         local_irq_enable();
6310         return 0;
6311 }
6312
6313 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6314
6315 /*
6316  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6317  * offline.
6318  */
6319 void idle_task_exit(void)
6320 {
6321         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6322
6323         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6324
6325         if (mm != &init_mm)
6326                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6327         mmdrop(mm);
6328 }
6329
6330 /*
6331  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6332  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6333  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6334  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6335  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6336  */
6337 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6338 {
6339         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6340
6341         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6342         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6343 }
6344
6345 /*
6346  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6347  */
6348 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6349 {
6350         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6351         rq->calc_load_active = 0;
6352 }
6353
6354 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6355 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
6356 {
6357         struct cfs_rq *cfs_rq;
6358
6359         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
6360                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
6361
6362                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
6363                         continue;
6364
6365                 /*
6366                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
6367                  * there's some valid quota amount
6368                  */
6369                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
6370                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
6371                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6372         }
6373 }
6374 #else
6375 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
6376 #endif
6377
6378 /*
6379  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6380  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6381  *
6382  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6383  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6384  * because of lock validation efforts.
6385  */
6386 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6387 {
6388         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6389         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6390         int dest_cpu;
6391
6392         /*
6393          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6394          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6395          *
6396          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6397          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6398          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6399          * done here.
6400          */
6401         rq->stop = NULL;
6402
6403         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
6404         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
6405
6406         for ( ; ; ) {
6407                 /*
6408                  * There's this thread running, bail when that's the only
6409                  * remaining thread.
6410                  */
6411                 if (rq->nr_running == 1)
6412                         break;
6413
6414                 next = pick_next_task(rq);
6415                 BUG_ON(!next);
6416                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6417
6418                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6419                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6420                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6421
6422                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6423
6424                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6425         }
6426
6427         rq->stop = stop;
6428 }
6429
6430 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6431
6432 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6433
6434 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6435         {
6436                 .procname       = "sched_domain",
6437                 .mode           = 0555,
6438         },
6439         {}
6440 };
6441
6442 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6443         {
6444                 .procname       = "kernel",
6445                 .mode           = 0555,
6446                 .child          = sd_ctl_dir,
6447         },
6448         {}
6449 };
6450
6451 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6452 {
6453         struct ctl_table *entry =
6454                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6455
6456         return entry;
6457 }
6458
6459 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6460 {
6461         struct ctl_table *entry;
6462
6463         /*
6464          * In the intermediate directories, both the child directory and
6465          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6466          * will always be set. In the lowest directory the names are
6467          * static strings and all have proc handlers.
6468          */
6469         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6470                 if (entry->child)
6471                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6472                 if (entry->proc_handler == NULL)
6473                         kfree(entry->procname);
6474         }
6475
6476         kfree(*tablep);
6477         *tablep = NULL;
6478 }
6479
6480 static void
6481 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6482                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6483                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6484 {
6485         entry->procname = procname;
6486         entry->data = data;
6487         entry->maxlen = maxlen;
6488         entry->mode = mode;
6489         entry->proc_handler = proc_handler;
6490 }
6491
6492 static struct ctl_table *
6493 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6494 {
6495         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6496
6497         if (table == NULL)
6498                 return NULL;
6499
6500         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6501                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6502         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6503                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6504         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6505                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6506         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6507                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6508         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6509                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6510         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6511                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6512         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6513                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6514         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6515                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6516         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6517                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6518         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6519                 &sd->cache_nice_tries,
6520                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6521         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6522                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6523         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6524                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6525         /* &table[12] is terminator */
6526
6527         return table;
6528 }
6529
6530 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6531 {
6532         struct ctl_table *entry, *table;
6533         struct sched_domain *sd;
6534         int domain_num = 0, i;
6535         char buf[32];
6536
6537         for_each_domain(cpu, sd)
6538                 domain_num++;
6539         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6540         if (table == NULL)
6541                 return NULL;
6542
6543         i = 0;
6544         for_each_domain(cpu, sd) {
6545                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6546                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6547                 entry->mode = 0555;
6548                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6549                 entry++;
6550                 i++;
6551         }
6552         return table;
6553 }
6554
6555 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6556 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6557 {
6558         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6559         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6560         char buf[32];
6561
6562         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6563         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6564
6565         if (entry == NULL)
6566                 return;
6567
6568         for_each_possible_cpu(i) {
6569                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6570                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6571                 entry->mode = 0555;
6572                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6573                 entry++;
6574         }
6575
6576         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6577         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6578 }
6579
6580 /* may be called multiple times per register */
6581 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6582 {
6583         if (sd_sysctl_header)
6584                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6585         sd_sysctl_header = NULL;
6586         if (sd_ctl_dir[0].child)
6587                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6588 }
6589 #else
6590 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6591 {
6592 }
6593 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6594 {
6595 }
6596 #endif
6597
6598 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6599 {
6600         if (!rq->online) {
6601                 const struct sched_class *class;
6602
6603                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6604                 rq->online = 1;
6605
6606                 for_each_class(class) {
6607                         if (class->rq_online)
6608                                 class->rq_online(rq);
6609                 }
6610         }
6611 }
6612
6613 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6614 {
6615         if (rq->online) {
6616                 const struct sched_class *class;
6617
6618                 for_each_class(class) {
6619                         if (class->rq_offline)
6620                                 class->rq_offline(rq);
6621                 }
6622
6623                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6624                 rq->online = 0;
6625         }
6626 }
6627
6628 /*
6629  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6630  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6631  */
6632 static int __cpuinit
6633 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6634 {
6635         int cpu = (long)hcpu;
6636         unsigned long flags;
6637         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6638
6639         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6640
6641         case CPU_UP_PREPARE:
6642                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6643                 break;
6644
6645         case CPU_ONLINE:
6646                 /* Update our root-domain */
6647                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6648                 if (rq->rd) {
6649                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6650
6651                         set_rq_online(rq);
6652                 }
6653                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6654                 break;
6655
6656 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6657         case CPU_DYING:
6658                 sched_ttwu_pending();
6659                 /* Update our root-domain */
6660                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6661                 if (rq->rd) {
6662                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6663                         set_rq_offline(rq);
6664                 }
6665                 migrate_tasks(cpu);
6666                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6667                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6668
6669                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6670                 calc_global_load_remove(rq);
6671                 break;
6672 #endif
6673         }
6674
6675         update_max_interval();
6676
6677         return NOTIFY_OK;
6678 }
6679
6680 /*
6681  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6682  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6683  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6684  */
6685 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6686         .notifier_call = migration_call,
6687         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6688 };
6689
6690 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6691                                       unsigned long action, void *hcpu)
6692 {
6693         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6694         case CPU_ONLINE:
6695         case CPU_DOWN_FAILED:
6696                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6697                 return NOTIFY_OK;
6698         default:
6699                 return NOTIFY_DONE;
6700         }
6701 }
6702
6703 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6704                                         unsigned long action, void *hcpu)
6705 {
6706         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6707         case CPU_DOWN_PREPARE:
6708                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6709                 return NOTIFY_OK;
6710         default:
6711                 return NOTIFY_DONE;
6712         }
6713 }
6714
6715 static int __init migration_init(void)
6716 {
6717         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6718         int err;
6719
6720         /* Initialize migration for the boot CPU */
6721         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6722         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6723         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6724         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6725
6726         /* Register cpu active notifiers */
6727         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6728         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6729
6730         return 0;
6731 }
6732 early_initcall(migration_init);
6733 #endif
6734
6735 #ifdef CONFIG_SMP
6736
6737 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6738
6739 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6740
6741 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6742
6743 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6744 {
6745         sched_domain_debug_enabled = 1;
6746
6747         return 0;
6748 }
6749 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6750
6751 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6752                                   struct cpumask *groupmask)
6753 {
6754         struct sched_group *group = sd->groups;
6755         char str[256];
6756
6757         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6758         cpumask_clear(groupmask);
6759
6760         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6761
6762         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6763                 printk("does not load-balance\n");
6764                 if (sd->parent)
6765                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6766                                         " has parent");
6767                 return -1;
6768         }
6769
6770         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6771
6772         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6773                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6774                                 "CPU%d\n", cpu);
6775         }
6776         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6777                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6778                                 " CPU%d\n", cpu);
6779         }
6780
6781         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6782         do {
6783                 if (!group) {
6784                         printk("\n");
6785                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6786                         break;
6787                 }
6788
6789                 if (!group->sgp->power) {
6790                         printk(KERN_CONT "\n");
6791                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6792                                         "set\n");
6793                         break;
6794                 }
6795
6796                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6797                         printk(KERN_CONT "\n");
6798                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6799                         break;
6800                 }
6801
6802                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6803                         printk(KERN_CONT "\n");
6804                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6805                         break;
6806                 }
6807
6808                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6809
6810                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6811
6812                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6813                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
6814                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6815                                 group->sgp->power);
6816                 }
6817
6818                 group = group->next;
6819         } while (group != sd->groups);
6820         printk(KERN_CONT "\n");
6821
6822         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6823                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6824
6825         if (sd->parent &&
6826             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6827                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6828                         "of domain->span\n");
6829         return 0;
6830 }
6831
6832 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6833 {
6834         int level = 0;
6835
6836         if (!sched_domain_debug_enabled)
6837                 return;
6838
6839         if (!sd) {
6840                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6841                 return;
6842         }
6843
6844         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6845
6846         for (;;) {
6847                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6848                         break;
6849                 level++;
6850                 sd = sd->parent;
6851                 if (!sd)
6852                         break;
6853         }
6854 }
6855 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6856 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6857 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6858
6859 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6860 {
6861         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6862                 return 1;
6863
6864         /* Following flags need at least 2 groups */
6865         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6866                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6867                          SD_BALANCE_FORK |
6868                          SD_BALANCE_EXEC |
6869                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6870                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6871                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6872                         return 0;
6873         }
6874
6875         /* Following flags don't use groups */
6876         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6877                 return 0;
6878
6879         return 1;
6880 }
6881
6882 static int
6883 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6884 {
6885         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6886
6887         if (sd_degenerate(parent))
6888                 return 1;
6889
6890         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6891                 return 0;
6892
6893         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6894         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6895                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6896                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6897                                 SD_BALANCE_FORK |
6898                                 SD_BALANCE_EXEC |
6899                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6900                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6901                 if (nr_node_ids == 1)
6902                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6903         }
6904         if (~cflags & pflags)
6905                 return 0;
6906
6907         return 1;
6908 }
6909
6910 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6911 {
6912         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6913
6914         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6915         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6916         free_cpumask_var(rd->online);
6917         free_cpumask_var(rd->span);
6918         kfree(rd);
6919 }
6920
6921 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6922 {
6923         struct root_domain *old_rd = NULL;
6924         unsigned long flags;
6925
6926         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6927
6928         if (rq->rd) {
6929                 old_rd = rq->rd;
6930
6931                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6932                         set_rq_offline(rq);
6933
6934                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6935
6936                 /*
6937                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6938                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6939                  * in this function:
6940                  */
6941                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6942                         old_rd = NULL;
6943         }
6944
6945         atomic_inc(&rd->refcount);
6946         rq->rd = rd;
6947
6948         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6949         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6950                 set_rq_online(rq);
6951
6952         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6953
6954         if (old_rd)
6955                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6956 }
6957
6958 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6959 {
6960         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6961
6962         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6963                 goto out;
6964         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6965                 goto free_span;
6966         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6967                 goto free_online;
6968
6969         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6970                 goto free_rto_mask;
6971         return 0;
6972
6973 free_rto_mask:
6974         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6975 free_online:
6976         free_cpumask_var(rd->online);
6977 free_span:
6978         free_cpumask_var(rd->span);
6979 out:
6980         return -ENOMEM;
6981 }
6982
6983 static void init_defrootdomain(void)
6984 {
6985         init_rootdomain(&def_root_domain);
6986
6987         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6988 }
6989
6990 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6991 {
6992         struct root_domain *rd;
6993
6994         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6995         if (!rd)
6996                 return NULL;
6997
6998         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6999                 kfree(rd);
7000                 return NULL;
7001         }
7002
7003         return rd;
7004 }
7005
7006 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
7007 {
7008         struct sched_group *tmp, *first;
7009
7010         if (!sg)
7011                 return;
7012
7013         first = sg;
7014         do {
7015                 tmp = sg->next;
7016
7017                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
7018                         kfree(sg->sgp);
7019
7020                 kfree(sg);
7021                 sg = tmp;
7022         } while (sg != first);
7023 }
7024
7025 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
7026 {
7027         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
7028
7029         /*
7030          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
7031          * nuke them all.
7032          */
7033         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7034                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
7035         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
7036                 kfree(sd->groups->sgp);
7037                 kfree(sd->groups);
7038         }
7039         kfree(sd);
7040 }
7041
7042 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
7043 {
7044         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
7045 }
7046
7047 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
7048 {
7049         for (; sd; sd = sd->parent)
7050                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
7051 }
7052
7053 /*
7054  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7055  * hold the hotplug lock.
7056  */
7057 static void
7058 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7059 {
7060         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7061         struct sched_domain *tmp;
7062
7063         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7064         for (tmp = sd; tmp; ) {
7065                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7066                 if (!parent)
7067                         break;
7068
7069                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7070                         tmp->parent = parent->parent;
7071                         if (parent->parent)
7072                                 parent->parent->child = tmp;
7073                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
7074                 } else
7075                         tmp = tmp->parent;
7076         }
7077
7078         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7079                 tmp = sd;
7080                 sd = sd->parent;
7081                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
7082                 if (sd)
7083                         sd->child = NULL;
7084         }
7085
7086         sched_domain_debug(sd, cpu);
7087
7088         rq_attach_root(rq, rd);
7089         tmp = rq->sd;
7090         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7091         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
7092 }
7093
7094 /* cpus with isolated domains */
7095 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7096
7097 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7098 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7099 {
7100         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
7101         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7102         return 1;
7103 }
7104
7105 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7106
7107 #ifdef CONFIG_NUMA
7108
7109 /**
7110  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7111  * @node: node whose sched_domain we're building
7112  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7113  *
7114  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7115  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7116  *
7117  * Should use nodemask_t.
7118  */
7119 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7120 {
7121         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
7122
7123         min_val = INT_MAX;
7124
7125         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7126                 /* Start at @node */
7127                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7128
7129                 if (!nr_cpus_node(n))
7130                         continue;
7131
7132                 /* Skip already used nodes */
7133                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7134                         continue;
7135
7136                 /* Simple min distance search */
7137                 val = node_distance(node, n);
7138
7139                 if (val < min_val) {
7140                         min_val = val;
7141                         best_node = n;
7142                 }
7143         }
7144
7145         if (best_node != -1)
7146                 node_set(best_node, *used_nodes);
7147         return best_node;
7148 }
7149
7150 /**
7151  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7152  * @node: node whose cpumask we're constructing
7153  * @span: resulting cpumask
7154  *
7155  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7156  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7157  * out optimally.
7158  */
7159 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7160 {
7161         nodemask_t used_nodes;
7162         int i;
7163
7164         cpumask_clear(span);
7165         nodes_clear(used_nodes);
7166
7167         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7168         node_set(node, used_nodes);
7169
7170         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7171                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7172                 if (next_node < 0)
7173                         break;
7174                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7175         }
7176 }
7177
7178 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
7179 {
7180         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7181
7182         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
7183
7184         return sched_domains_tmpmask;
7185 }
7186
7187 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
7188 {
7189         return cpu_possible_mask;
7190 }
7191 #endif /* CONFIG_NUMA */
7192
7193 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
7194 {
7195         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
7196 }
7197
7198 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7199
7200 struct sd_data {
7201         struct sched_domain **__percpu sd;
7202         struct sched_group **__percpu sg;
7203         struct sched_group_power **__percpu sgp;
7204 };
7205
7206 struct s_data {
7207         struct sched_domain ** __percpu sd;
7208         struct root_domain      *rd;
7209 };
7210
7211 enum s_alloc {
7212         sa_rootdomain,
7213         sa_sd,
7214         sa_sd_storage,
7215         sa_none,
7216 };
7217
7218 struct sched_domain_topology_level;
7219
7220 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7221 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7222
7223 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7224
7225 struct sched_domain_topology_level {
7226         sched_domain_init_f init;
7227         sched_domain_mask_f mask;
7228         int                 flags;
7229         struct sd_data      data;
7230 };
7231
7232 static int
7233 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7234 {
7235         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7236         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7237         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7238         struct sd_data *sdd = sd->private;
7239         struct sched_domain *child;
7240         int i;
7241
7242         cpumask_clear(covered);
7243
7244         for_each_cpu(i, span) {
7245                 struct cpumask *sg_span;
7246
7247                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7248                         continue;
7249
7250                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7251                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7252
7253                 if (!sg)
7254                         goto fail;
7255
7256                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7257
7258                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7259                 if (child->child) {
7260                         child = child->child;
7261                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7262                 } else
7263                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7264
7265                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7266
7267                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7268                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7269
7270                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7271                         groups = sg;
7272
7273                 if (!first)
7274                         first = sg;
7275                 if (last)
7276                         last->next = sg;
7277                 last = sg;
7278                 last->next = first;
7279         }
7280         sd->groups = groups;
7281
7282         return 0;
7283
7284 fail:
7285         free_sched_groups(first, 0);
7286
7287         return -ENOMEM;
7288 }
7289
7290 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7291 {
7292         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7293         struct sched_domain *child = sd->child;
7294
7295         if (child)
7296                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7297
7298         if (sg) {
7299                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7300                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7301                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7302         }
7303
7304         return cpu;
7305 }
7306
7307 /*
7308  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7309  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7310  * and ->cpu_power to 0.
7311  *
7312  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7313  */
7314 static int
7315 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7316 {
7317         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7318         struct sd_data *sdd = sd->private;
7319         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7320         struct cpumask *covered;
7321         int i;
7322
7323         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7324         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7325
7326         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7327                 return 0;
7328
7329         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7330         covered = sched_domains_tmpmask;
7331
7332         cpumask_clear(covered);
7333
7334         for_each_cpu(i, span) {
7335                 struct sched_group *sg;
7336                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7337                 int j;
7338
7339                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7340                         continue;
7341
7342                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7343                 sg->sgp->power = 0;
7344
7345                 for_each_cpu(j, span) {
7346                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7347                                 continue;
7348
7349                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7350                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7351                 }
7352
7353                 if (!first)
7354                         first = sg;
7355                 if (last)
7356                         last->next = sg;
7357                 last = sg;
7358         }
7359         last->next = first;
7360
7361         return 0;
7362 }
7363
7364 /*
7365  * Initialize sched groups cpu_power.
7366  *
7367  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7368  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7369  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7370  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7371  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7372  * less cpu_power.
7373  */
7374 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7375 {
7376         struct sched_group *sg = sd->groups;
7377
7378         WARN_ON(!sd || !sg);
7379
7380         do {
7381                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
7382                 sg = sg->next;
7383         } while (sg != sd->groups);
7384
7385         if (cpu != group_first_cpu(sg))
7386                 return;
7387
7388         update_group_power(sd, cpu);
7389 }
7390
7391 /*
7392  * Initializers for schedule domains
7393  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7394  */
7395
7396 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7397 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7398 #else
7399 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7400 #endif
7401
7402 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7403 static noinline struct sched_domain *                                   \
7404 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7405 {                                                                       \
7406         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7407         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7408         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7409         sd->private = &tl->data;                                        \
7410         return sd;                                                      \
7411 }
7412
7413 SD_INIT_FUNC(CPU)
7414 #ifdef CONFIG_NUMA
7415  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7416  SD_INIT_FUNC(NODE)
7417 #endif
7418 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7419  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7420 #endif
7421 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7422  SD_INIT_FUNC(MC)
7423 #endif
7424 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7425  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7426 #endif
7427
7428 static int default_relax_domain_level = -1;
7429 int sched_domain_level_max;
7430
7431 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7432 {
7433         unsigned long val;
7434
7435         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7436         if (val < sched_domain_level_max)
7437                 default_relax_domain_level = val;
7438
7439         return 1;
7440 }
7441 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7442
7443 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7444                                  struct sched_domain_attr *attr)
7445 {
7446         int request;
7447
7448         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7449                 if (default_relax_domain_level < 0)
7450                         return;
7451                 else
7452                         request = default_relax_domain_level;
7453         } else
7454                 request = attr->relax_domain_level;
7455         if (request < sd->level) {
7456                 /* turn off idle balance on this domain */
7457                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7458         } else {
7459                 /* turn on idle balance on this domain */
7460                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7461         }
7462 }
7463
7464 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7465 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7466
7467 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7468                                  const struct cpumask *cpu_map)
7469 {
7470         switch (what) {
7471         case sa_rootdomain:
7472                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7473                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7474         case sa_sd:
7475                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7476         case sa_sd_storage:
7477                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7478         case sa_none:
7479                 break;
7480         }
7481 }
7482
7483 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7484                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7485 {
7486         memset(d, 0, sizeof(*d));
7487
7488         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7489                 return sa_sd_storage;
7490         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7491         if (!d->sd)
7492                 return sa_sd_storage;
7493         d->rd = alloc_rootdomain();
7494         if (!d->rd)
7495                 return sa_sd;
7496         return sa_rootdomain;
7497 }
7498
7499 /*
7500  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7501  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7502  * will not free the data we're using.
7503  */
7504 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7505 {
7506         struct sd_data *sdd = sd->private;
7507
7508         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7509         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7510
7511         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
7512                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7513
7514         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
7515                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
7516 }
7517
7518 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7519 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7520 {
7521         return topology_thread_cpumask(cpu);
7522 }
7523 #endif
7524
7525 /*
7526  * Topology list, bottom-up.
7527  */
7528 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7529 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7530         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7531 #endif
7532 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7533         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7534 #endif
7535 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7536         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7537 #endif
7538         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7539 #ifdef CONFIG_NUMA
7540         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
7541         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7542 #endif
7543         { NULL, },
7544 };
7545
7546 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7547
7548 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7549 {
7550         struct sched_domain_topology_level *tl;
7551         int j;
7552
7553         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7554                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7555
7556                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7557                 if (!sdd->sd)
7558                         return -ENOMEM;
7559
7560                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7561                 if (!sdd->sg)
7562                         return -ENOMEM;
7563
7564                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
7565                 if (!sdd->sgp)
7566                         return -ENOMEM;
7567
7568                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7569                         struct sched_domain *sd;
7570                         struct sched_group *sg;
7571                         struct sched_group_power *sgp;
7572
7573                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7574                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7575                         if (!sd)
7576                                 return -ENOMEM;
7577
7578                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7579
7580                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7581                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7582                         if (!sg)
7583                                 return -ENOMEM;
7584
7585                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7586
7587                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
7588                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7589                         if (!sgp)
7590                                 return -ENOMEM;
7591
7592                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
7593                 }
7594         }
7595
7596         return 0;
7597 }
7598
7599 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7600 {
7601         struct sched_domain_topology_level *tl;
7602         int j;
7603
7604         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7605                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7606
7607                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7608                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7609                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7610                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
7611                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7612                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7613                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
7614                 }
7615                 free_percpu(sdd->sd);
7616                 free_percpu(sdd->sg);
7617                 free_percpu(sdd->sgp);
7618         }
7619 }
7620
7621 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7622                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7623                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7624                 int cpu)
7625 {
7626         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7627         if (!sd)
7628                 return child;
7629
7630         set_domain_attribute(sd, attr);
7631         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7632         if (child) {
7633                 sd->level = child->level + 1;
7634                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7635                 child->parent = sd;
7636         }
7637         sd->child = child;
7638
7639         return sd;
7640 }
7641
7642 /*
7643  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7644  * to the individual cpus
7645  */
7646 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7647                                struct sched_domain_attr *attr)
7648 {
7649         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7650         struct sched_domain *sd;
7651         struct s_data d;
7652         int i, ret = -ENOMEM;
7653
7654         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7655         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7656                 goto error;
7657
7658         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7659         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7660                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7661
7662                 sd = NULL;
7663                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7664                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7665                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7666                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7667                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7668                                 break;
7669                 }
7670
7671                 while (sd->child)
7672                         sd = sd->child;
7673
7674                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7675         }
7676
7677         /* Build the groups for the domains */
7678         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7679                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7680                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7681                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7682                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7683                                         goto error;
7684                         } else {
7685                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7686                                         goto error;
7687                         }
7688                 }
7689         }
7690
7691         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7692         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7693                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7694                         continue;
7695
7696                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7697                         claim_allocations(i, sd);
7698                         init_sched_groups_power(i, sd);
7699                 }
7700         }
7701
7702         /* Attach the domains */
7703         rcu_read_lock();
7704         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7705                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7706                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7707         }
7708         rcu_read_unlock();
7709
7710         ret = 0;
7711 error:
7712         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7713         return ret;
7714 }
7715
7716 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7717 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7718 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7719                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7720
7721 /*
7722  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7723  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7724  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7725  */
7726 static cpumask_var_t fallback_doms;
7727
7728 /*
7729  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7730  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7731  * or 0 if it stayed the same.
7732  */
7733 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7734 {
7735         return 0;
7736 }
7737
7738 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7739 {
7740         int i;
7741         cpumask_var_t *doms;
7742
7743         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7744         if (!doms)
7745                 return NULL;
7746         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7747                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7748                         free_sched_domains(doms, i);
7749                         return NULL;
7750                 }
7751         }
7752         return doms;
7753 }
7754
7755 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7756 {
7757         unsigned int i;
7758         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7759                 free_cpumask_var(doms[i]);
7760         kfree(doms);
7761 }
7762
7763 /*
7764  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7765  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7766  * exclude other special cases in the future.
7767  */
7768 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7769 {
7770         int err;
7771
7772         arch_update_cpu_topology();
7773         ndoms_cur = 1;
7774         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7775         if (!doms_cur)
7776                 doms_cur = &fallback_doms;
7777         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7778         dattr_cur = NULL;
7779         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7780         register_sched_domain_sysctl();
7781
7782         return err;
7783 }
7784
7785 /*
7786  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7787  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7788  */
7789 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7790 {
7791         int i;
7792
7793         rcu_read_lock();
7794         for_each_cpu(i, cpu_map)
7795                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7796         rcu_read_unlock();
7797 }
7798
7799 /* handle null as "default" */
7800 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7801                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7802 {
7803         struct sched_domain_attr tmp;
7804
7805         /* fast path */
7806         if (!new && !cur)
7807                 return 1;
7808
7809         tmp = SD_ATTR_INIT;
7810         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7811                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7812                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7813 }
7814
7815 /*
7816  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7817  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7818  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7819  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7820  *
7821  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7822  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7823  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7824  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7825  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7826  * it as it is.
7827  *
7828  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7829  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7830  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7831  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7832  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7833  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7834  *
7835  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7836  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7837  * and it will not create the default domain.
7838  *
7839  * Call with hotplug lock held
7840  */
7841 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7842                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7843 {
7844         int i, j, n;
7845         int new_topology;
7846
7847         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7848
7849         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7850         unregister_sched_domain_sysctl();
7851
7852         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7853         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7854
7855         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7856
7857         /* Destroy deleted domains */
7858         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7859                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7860                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7861                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7862                                 goto match1;
7863                 }
7864                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7865                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7866 match1:
7867                 ;
7868         }
7869
7870         if (doms_new == NULL) {
7871                 ndoms_cur = 0;
7872                 doms_new = &fallback_doms;
7873                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7874                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7875         }
7876
7877         /* Build new domains */
7878         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7879                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7880                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7881                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7882                                 goto match2;
7883                 }
7884                 /* no match - add a new doms_new */
7885                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7886 match2:
7887                 ;
7888         }
7889
7890         /* Remember the new sched domains */
7891         if (doms_cur != &fallback_doms)
7892                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7893         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7894         doms_cur = doms_new;
7895         dattr_cur = dattr_new;
7896         ndoms_cur = ndoms_new;
7897
7898         register_sched_domain_sysctl();
7899
7900         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7901 }
7902
7903 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7904 static void reinit_sched_domains(void)
7905 {
7906         get_online_cpus();
7907
7908         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7909         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7910
7911         rebuild_sched_domains();
7912         put_online_cpus();
7913 }
7914
7915 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7916 {
7917         unsigned int level = 0;
7918
7919         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7920                 return -EINVAL;
7921
7922         /*
7923          * level is always be positive so don't check for
7924          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7925          * What happens on 0 or 1 byte write,
7926          * need to check for count as well?
7927          */
7928
7929         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7930                 return -EINVAL;
7931
7932         if (smt)
7933                 sched_smt_power_savings = level;
7934         else
7935                 sched_mc_power_savings = level;
7936
7937         reinit_sched_domains();
7938
7939         return count;
7940 }
7941
7942 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7943 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7944                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7945                                            char *page)
7946 {
7947         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7948 }
7949 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7950                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7951                                             const char *buf, size_t count)
7952 {
7953         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7954 }
7955 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7956                          sched_mc_power_savings_show,
7957                          sched_mc_power_savings_store);
7958 #endif
7959
7960 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7961 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7962                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7963                                             char *page)
7964 {
7965         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7966 }
7967 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7968                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7969                                              const char *buf, size_t count)
7970 {
7971         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7972 }
7973 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7974                    sched_smt_power_savings_show,
7975                    sched_smt_power_savings_store);
7976 #endif
7977
7978 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7979 {
7980         int err = 0;
7981
7982 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7983         if (smt_capable())
7984                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7985                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7986 #endif
7987 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7988         if (!err && mc_capable())
7989                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7990                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7991 #endif
7992         return err;
7993 }
7994 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7995
7996 /*
7997  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7998  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7999  * around partition_sched_domains().
8000  */
8001 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8002                              void *hcpu)
8003 {
8004         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
8005         case CPU_ONLINE:
8006         case CPU_DOWN_FAILED:
8007                 cpuset_update_active_cpus();
8008                 return NOTIFY_OK;
8009         default:
8010                 return NOTIFY_DONE;
8011         }
8012 }
8013
8014 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8015                                void *hcpu)
8016 {
8017         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
8018         case CPU_DOWN_PREPARE:
8019                 cpuset_update_active_cpus();
8020                 return NOTIFY_OK;
8021         default:
8022                 return NOTIFY_DONE;
8023         }
8024 }
8025
8026 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8027                                 unsigned long action, void *hcpu)
8028 {
8029         int cpu = (int)(long)hcpu;
8030
8031         switch (action) {
8032         case CPU_DOWN_PREPARE:
8033         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8034                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8035                 return NOTIFY_OK;
8036
8037         case CPU_DOWN_FAILED:
8038         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8039         case CPU_ONLINE:
8040         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8041                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8042                 return NOTIFY_OK;
8043
8044         default:
8045                 return NOTIFY_DONE;
8046         }
8047 }
8048
8049 void __init sched_init_smp(void)
8050 {
8051         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8052
8053         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8054         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8055
8056         get_online_cpus();
8057         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8058         init_sched_domains(cpu_active_mask);
8059         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8060         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8061                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8062         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8063         put_online_cpus();
8064
8065         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
8066         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
8067
8068         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8069         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8070
8071         init_hrtick();
8072
8073         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8074         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8075                 BUG();
8076         sched_init_granularity();
8077         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8078
8079         init_sched_rt_class();
8080 }
8081 #else
8082 void __init sched_init_smp(void)
8083 {
8084         sched_init_granularity();
8085 }
8086 #endif /* CONFIG_SMP */
8087
8088 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
8089
8090 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8091 {
8092         return in_lock_functions(addr) ||
8093                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8094                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8095 }
8096
8097 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
8098 {
8099         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8100         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8101         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8102 #ifndef CONFIG_64BIT
8103         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
8104 #endif
8105 }
8106
8107 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8108 {
8109         struct rt_prio_array *array;
8110         int i;
8111
8112         array = &rt_rq->active;
8113         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8114                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8115                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8116         }
8117         /* delimiter for bitsearch: */
8118         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8119
8120 #if defined CONFIG_SMP
8121         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8122         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8123         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8124         rt_rq->overloaded = 0;
8125         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks);
8126 #endif
8127
8128         rt_rq->rt_time = 0;
8129         rt_rq->rt_throttled = 0;
8130         rt_rq->rt_runtime = 0;
8131         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8132 }
8133
8134 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8135 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8136                                 struct sched_entity *se, int cpu,
8137                                 struct sched_entity *parent)
8138 {
8139         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8140
8141         cfs_rq->tg = tg;
8142         cfs_rq->rq = rq;
8143 #ifdef CONFIG_SMP
8144         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
8145         cfs_rq->load_stamp = 1;
8146 #endif
8147         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
8148
8149         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8150         tg->se[cpu] = se;
8151
8152         /* se could be NULL for root_task_group */
8153         if (!se)
8154                 return;
8155
8156         if (!parent)
8157                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8158         else
8159                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8160
8161         se->my_q = cfs_rq;
8162         update_load_set(&se->load, 0);
8163         se->parent = parent;
8164 }
8165 #endif
8166
8167 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8168 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8169                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8170                 struct sched_rt_entity *parent)
8171 {
8172         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8173
8174         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8175         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8176         rt_rq->rq = rq;
8177         rt_rq->tg = tg;
8178
8179         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8180         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8181
8182         if (!rt_se)
8183                 return;
8184
8185         if (!parent)
8186                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8187         else
8188                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8189
8190         rt_se->my_q = rt_rq;
8191         rt_se->parent = parent;
8192         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8193 }
8194 #endif
8195
8196 void __init sched_init(void)
8197 {
8198         int i, j;
8199         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8200
8201 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8202         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8203 #endif
8204 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8205         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8206 #endif
8207 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8208         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8209 #endif
8210         if (alloc_size) {
8211                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8212
8213 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8214                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8215                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8216
8217                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8218                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8219
8220 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8221 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8222                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8223                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8224
8225                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8226                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8227
8228 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8229 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8230                 for_each_possible_cpu(i) {
8231                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8232                         ptr += cpumask_size();
8233                 }
8234 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8235         }
8236
8237 #ifdef CONFIG_SMP
8238         init_defrootdomain();
8239 #endif
8240
8241         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8242                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8243
8244 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8245         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8246                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8247 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8248
8249 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8250         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8251         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8252         autogroup_init(&init_task);
8253 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8254
8255         for_each_possible_cpu(i) {
8256                 struct rq *rq;
8257
8258                 rq = cpu_rq(i);
8259                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8260                 rq->nr_running = 0;
8261                 rq->calc_load_active = 0;
8262                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8263                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8264                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8265 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8266                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8267                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8268                 /*
8269                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8270                  *
8271                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8272                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8273                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8274                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8275                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8276                  * (se->load.weight).
8277                  *
8278                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8279                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8280                  * then A0's share of the cpu resource is:
8281                  *
8282                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8283                  *
8284                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8285                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8286                  */
8287                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8288                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8289 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8290
8291                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8292 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8293                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8294                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8295 #endif
8296
8297                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8298                         rq->cpu_load[j] = 0;
8299
8300                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8301
8302 #ifdef CONFIG_SMP
8303                 rq->sd = NULL;
8304                 rq->rd = NULL;
8305                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
8306                 rq->post_schedule = 0;
8307                 rq->active_balance = 0;
8308                 rq->next_balance = jiffies;
8309                 rq->push_cpu = 0;
8310                 rq->cpu = i;
8311                 rq->online = 0;
8312                 rq->idle_stamp = 0;
8313                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8314                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8315 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8316                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8317 #endif
8318 #endif
8319                 init_rq_hrtick(rq);
8320                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8321         }
8322
8323         set_load_weight(&init_task);
8324
8325 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8326         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8327 #endif
8328
8329 #ifdef CONFIG_SMP
8330         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8331 #endif
8332
8333 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8334         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
8335 #endif
8336
8337         /*
8338          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8339          */
8340         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8341         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8342
8343         /*
8344          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8345          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8346          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8347          * when this runqueue becomes "idle".
8348          */
8349         init_idle(current, smp_processor_id());
8350
8351         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8352
8353         /*
8354          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8355          */
8356         current->sched_class = &fair_sched_class;
8357
8358 #ifdef CONFIG_SMP
8359         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
8360 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8361         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8362         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8363         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8364         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8365         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8366 #endif
8367         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8368         if (cpu_isolated_map == NULL)
8369                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8370 #endif /* SMP */
8371
8372         scheduler_running = 1;
8373 }
8374
8375 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8376 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8377 {
8378         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8379
8380         return (nested == preempt_offset);
8381 }
8382
8383 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8384 {
8385         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8386
8387         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
8388         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8389             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8390                 return;
8391         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8392                 return;
8393         prev_jiffy = jiffies;
8394
8395         printk(KERN_ERR
8396                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8397                         file, line);
8398         printk(KERN_ERR
8399                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8400                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8401                         current->pid, current->comm);
8402
8403         debug_show_held_locks(current);
8404         if (irqs_disabled())
8405                 print_irqtrace_events(current);
8406         dump_stack();
8407 }
8408 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8409 #endif
8410
8411 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8412 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8413 {
8414         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8415         int old_prio = p->prio;
8416         int on_rq;
8417
8418         on_rq = p->on_rq;
8419         if (on_rq)
8420                 deactivate_task(rq, p, 0);
8421         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8422         if (on_rq) {
8423                 activate_task(rq, p, 0);
8424                 resched_task(rq->curr);
8425         }
8426
8427         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8428 }
8429
8430 void normalize_rt_tasks(void)
8431 {
8432         struct task_struct *g, *p;
8433         unsigned long flags;
8434         struct rq *rq;
8435
8436         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8437         do_each_thread(g, p) {
8438                 /*
8439                  * Only normalize user tasks:
8440                  */
8441                 if (!p->mm)
8442                         continue;
8443
8444                 p->se.exec_start                = 0;
8445 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8446                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8447                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8448                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8449 #endif
8450
8451                 if (!rt_task(p)) {
8452                         /*
8453                          * Renice negative nice level userspace
8454                          * tasks back to 0:
8455                          */
8456                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8457                                 set_user_nice(p, 0);
8458                         continue;
8459                 }
8460
8461                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8462                 rq = __task_rq_lock(p);
8463
8464                 normalize_task(rq, p);
8465
8466                 __task_rq_unlock(rq);
8467                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8468         } while_each_thread(g, p);
8469
8470         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8471 }
8472
8473 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8474
8475 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8476 /*
8477  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8478  *
8479  * They can only be called when the whole system has been
8480  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8481  * activity can take place. Using them for anything else would
8482  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8483  * under any other configuration.
8484  */
8485
8486 /**
8487  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8488  * @cpu: the processor in question.
8489  *
8490  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8491  */
8492 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8493 {
8494         return cpu_curr(cpu);
8495 }
8496
8497 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8498
8499 #ifdef CONFIG_IA64
8500 /**
8501  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8502  * @cpu: the processor in question.
8503  * @p: the task pointer to set.
8504  *
8505  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8506  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8507  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8508  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8509  * and caller must save the original value of the current task (see
8510  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8511  * re-starting the system.
8512  *
8513  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8514  */
8515 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8516 {
8517         cpu_curr(cpu) = p;
8518 }
8519
8520 #endif
8521
8522 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8523 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8524 {
8525         int i;
8526
8527         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8528
8529         for_each_possible_cpu(i) {
8530                 if (tg->cfs_rq)
8531                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8532                 if (tg->se)
8533                         kfree(tg->se[i]);
8534         }
8535
8536         kfree(tg->cfs_rq);
8537         kfree(tg->se);
8538 }
8539
8540 static
8541 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8542 {
8543         struct cfs_rq *cfs_rq;
8544         struct sched_entity *se;
8545         int i;
8546
8547         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8548         if (!tg->cfs_rq)
8549                 goto err;
8550         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8551         if (!tg->se)
8552                 goto err;
8553
8554         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8555
8556         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8557
8558         for_each_possible_cpu(i) {
8559                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8560                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8561                 if (!cfs_rq)
8562                         goto err;
8563
8564                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8565                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8566                 if (!se)
8567                         goto err_free_rq;
8568
8569                 init_cfs_rq(cfs_rq);
8570                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8571         }
8572
8573         return 1;
8574
8575 err_free_rq:
8576         kfree(cfs_rq);
8577 err:
8578         return 0;
8579 }
8580
8581 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8582 {
8583         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8584         unsigned long flags;
8585
8586         /*
8587         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8588         * check on_list without danger of it being re-added.
8589         */
8590         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8591                 return;
8592
8593         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8594         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8595         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8596 }
8597 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8598 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8599 {
8600 }
8601
8602 static inline
8603 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8604 {
8605         return 1;
8606 }
8607
8608 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8609 {
8610 }
8611 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8612
8613 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8614 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8615 {
8616         int i;
8617
8618         if (tg->rt_se)
8619                 destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8620
8621         for_each_possible_cpu(i) {
8622                 if (tg->rt_rq)
8623                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8624                 if (tg->rt_se)
8625                         kfree(tg->rt_se[i]);
8626         }
8627
8628         kfree(tg->rt_rq);
8629         kfree(tg->rt_se);
8630 }
8631
8632 static
8633 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8634 {
8635         struct rt_rq *rt_rq;
8636         struct sched_rt_entity *rt_se;
8637         int i;
8638
8639         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8640         if (!tg->rt_rq)
8641                 goto err;
8642         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8643         if (!tg->rt_se)
8644                 goto err;
8645
8646         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8647                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8648
8649         for_each_possible_cpu(i) {
8650                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8651                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8652                 if (!rt_rq)
8653                         goto err;
8654
8655                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8656                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8657                 if (!rt_se)
8658                         goto err_free_rq;
8659
8660                 init_rt_rq(rt_rq, cpu_rq(i));
8661                 rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8662                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8663         }
8664
8665         return 1;
8666
8667 err_free_rq:
8668         kfree(rt_rq);
8669 err:
8670         return 0;
8671 }
8672 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8673 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8674 {
8675 }
8676
8677 static inline
8678 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8679 {
8680         return 1;
8681 }
8682 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8683
8684 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8685 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8686 {
8687         free_fair_sched_group(tg);
8688         free_rt_sched_group(tg);
8689         autogroup_free(tg);
8690         kfree(tg);
8691 }
8692
8693 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8694 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8695 {
8696         struct task_group *tg;
8697         unsigned long flags;
8698
8699         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8700         if (!tg)
8701                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8702
8703         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8704                 goto err;
8705
8706         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8707                 goto err;
8708
8709         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8710         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8711
8712         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8713
8714         tg->parent = parent;
8715         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8716         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8717         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8718
8719         return tg;
8720
8721 err:
8722         free_sched_group(tg);
8723         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8724 }
8725
8726 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8727 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8728 {
8729         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8730         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8731 }
8732
8733 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8734 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8735 {
8736         unsigned long flags;
8737         int i;
8738
8739         /* end participation in shares distribution */
8740         for_each_possible_cpu(i)
8741                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8742
8743         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8744         list_del_rcu(&tg->list);
8745         list_del_rcu(&tg->siblings);
8746         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8747
8748         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8749         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8750 }
8751
8752 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8753  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8754  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8755  *      reflect its new group.
8756  */
8757 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8758 {
8759         int on_rq, running;
8760         unsigned long flags;
8761         struct rq *rq;
8762
8763         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8764
8765         running = task_current(rq, tsk);
8766         on_rq = tsk->on_rq;
8767
8768         if (on_rq)
8769                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8770         if (unlikely(running))
8771                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8772
8773 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8774         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8775                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8776         else
8777 #endif
8778                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8779
8780         if (unlikely(running))
8781                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8782         if (on_rq)
8783                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8784
8785         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8786 }
8787 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8788
8789 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8790 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8791
8792 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8793 {
8794         int i;
8795         unsigned long flags;
8796
8797         /*
8798          * We can't change the weight of the root cgroup.
8799          */
8800         if (!tg->se[0])
8801                 return -EINVAL;
8802
8803         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
8804
8805         mutex_lock(&shares_mutex);
8806         if (tg->shares == shares)
8807                 goto done;
8808
8809         tg->shares = shares;
8810         for_each_possible_cpu(i) {
8811                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
8812                 struct sched_entity *se;
8813
8814                 se = tg->se[i];
8815                 /* Propagate contribution to hierarchy */
8816                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8817                 for_each_sched_entity(se)
8818                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
8819                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8820         }
8821
8822 done:
8823         mutex_unlock(&shares_mutex);
8824         return 0;
8825 }
8826
8827 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8828 {
8829         return tg->shares;
8830 }
8831 #endif
8832
8833 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
8834 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8835 {
8836         if (runtime == RUNTIME_INF)
8837                 return 1ULL << 20;
8838
8839         return div64_u64(runtime << 20, period);
8840 }
8841 #endif
8842
8843 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8844 /*
8845  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8846  */
8847 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8848
8849 /* Must be called with tasklist_lock held */
8850 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8851 {
8852         struct task_struct *g, *p;
8853
8854         do_each_thread(g, p) {
8855                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8856                         return 1;
8857         } while_each_thread(g, p);
8858
8859         return 0;
8860 }
8861
8862 struct rt_schedulable_data {
8863         struct task_group *tg;
8864         u64 rt_period;
8865         u64 rt_runtime;
8866 };
8867
8868 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8869 {
8870         struct rt_schedulable_data *d = data;
8871         struct task_group *child;
8872         unsigned long total, sum = 0;
8873         u64 period, runtime;
8874
8875         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8876         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8877
8878         if (tg == d->tg) {
8879                 period = d->rt_period;
8880                 runtime = d->rt_runtime;
8881         }
8882
8883         /*
8884          * Cannot have more runtime than the period.
8885          */
8886         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8887                 return -EINVAL;
8888
8889         /*
8890          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8891          */
8892         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8893                 return -EBUSY;
8894
8895         total = to_ratio(period, runtime);
8896
8897         /*
8898          * Nobody can have more than the global setting allows.
8899          */
8900         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8901                 return -EINVAL;
8902
8903         /*
8904          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8905          */
8906         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8907                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8908                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8909
8910                 if (child == d->tg) {
8911                         period = d->rt_period;
8912                         runtime = d->rt_runtime;
8913                 }
8914
8915                 sum += to_ratio(period, runtime);
8916         }
8917
8918         if (sum > total)
8919                 return -EINVAL;
8920
8921         return 0;
8922 }
8923
8924 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8925 {
8926         int ret;
8927
8928         struct rt_schedulable_data data = {
8929                 .tg = tg,
8930                 .rt_period = period,
8931                 .rt_runtime = runtime,
8932         };
8933
8934         rcu_read_lock();
8935         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8936         rcu_read_unlock();
8937
8938         return ret;
8939 }
8940
8941 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8942                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8943 {
8944         int i, err = 0;
8945
8946         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8947         read_lock(&tasklist_lock);
8948         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8949         if (err)
8950                 goto unlock;
8951
8952         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8953         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8954         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8955
8956         for_each_possible_cpu(i) {
8957                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8958
8959                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8960                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8961                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8962         }
8963         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8964 unlock:
8965         read_unlock(&tasklist_lock);
8966         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8967
8968         return err;
8969 }
8970
8971 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8972 {
8973         u64 rt_runtime, rt_period;
8974
8975         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8976         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8977         if (rt_runtime_us < 0)
8978                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8979
8980         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8981 }
8982
8983 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8984 {
8985         u64 rt_runtime_us;
8986
8987         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8988                 return -1;
8989
8990         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8991         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8992         return rt_runtime_us;
8993 }
8994
8995 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8996 {
8997         u64 rt_runtime, rt_period;
8998
8999         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9000         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9001
9002         if (rt_period == 0)
9003                 return -EINVAL;
9004
9005         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9006 }
9007
9008 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9009 {
9010         u64 rt_period_us;
9011
9012         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9013         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9014         return rt_period_us;
9015 }
9016
9017 static int sched_rt_global_constraints(void)
9018 {
9019         u64 runtime, period;
9020         int ret = 0;
9021
9022         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9023                 return -EINVAL;
9024
9025         runtime = global_rt_runtime();
9026         period = global_rt_period();
9027
9028         /*
9029          * Sanity check on the sysctl variables.
9030          */
9031         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9032                 return -EINVAL;
9033
9034         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9035         read_lock(&tasklist_lock);
9036         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9037         read_unlock(&tasklist_lock);
9038         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9039
9040         return ret;
9041 }
9042
9043 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9044 {
9045         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9046         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9047                 return 0;
9048
9049         return 1;
9050 }
9051
9052 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9053 static int sched_rt_global_constraints(void)
9054 {
9055         unsigned long flags;
9056         int i;
9057
9058         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9059                 return -EINVAL;
9060
9061         /*
9062          * There's always some RT tasks in the root group
9063          * -- migration, kstopmachine etc..
9064          */
9065         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
9066                 return -EBUSY;
9067
9068         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9069         for_each_possible_cpu(i) {
9070                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9071
9072                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9073                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9074                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9075         }
9076         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9077
9078         return 0;
9079 }
9080 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9081
9082 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9083                 void __user *buffer, size_t *lenp,
9084                 loff_t *ppos)
9085 {
9086         int ret;
9087         int old_period, old_runtime;
9088         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9089
9090         mutex_lock(&mutex);
9091         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9092         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9093
9094         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9095
9096         if (!ret && write) {
9097                 ret = sched_rt_global_constraints();
9098                 if (ret) {
9099                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9100                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9101                 } else {
9102                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9103                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9104                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9105                 }
9106         }
9107         mutex_unlock(&mutex);
9108
9109         return ret;
9110 }
9111
9112 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9113
9114 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9115 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9116 {
9117         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9118                             struct task_group, css);
9119 }
9120
9121 static struct cgroup_subsys_state *
9122 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9123 {
9124         struct task_group *tg, *parent;
9125
9126         if (!cgrp->parent) {
9127                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9128                 return &root_task_group.css;
9129         }
9130
9131         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9132         tg = sched_create_group(parent);
9133         if (IS_ERR(tg))
9134                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9135
9136         return &tg->css;
9137 }
9138
9139 static void
9140 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9141 {
9142         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9143
9144         sched_destroy_group(tg);
9145 }
9146
9147 static int
9148 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9149 {
9150 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9151         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9152                 return -EINVAL;
9153 #else
9154         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9155         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9156                 return -EINVAL;
9157 #endif
9158         return 0;
9159 }
9160
9161 static void
9162 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9163 {
9164         sched_move_task(tsk);
9165 }
9166
9167 static void
9168 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9169                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
9170 {
9171         /*
9172          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9173          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9174          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9175          */
9176         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9177                 return;
9178
9179         sched_move_task(task);
9180 }
9181
9182 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9183 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9184                                 u64 shareval)
9185 {
9186         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
9187 }
9188
9189 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9190 {
9191         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9192
9193         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
9194 }
9195
9196 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9197 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
9198
9199 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
9200 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
9201
9202 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
9203
9204 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9205 {
9206         int i, ret = 0, runtime_enabled;
9207         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9208
9209         if (tg == &root_task_group)
9210                 return -EINVAL;
9211
9212         /*
9213          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
9214          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
9215          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
9216          */
9217         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
9218                 return -EINVAL;
9219
9220         /*
9221          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
9222          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
9223          * feasibility.
9224          */
9225         if (period > max_cfs_quota_period)
9226                 return -EINVAL;
9227
9228         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
9229         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
9230         if (ret)
9231                 goto out_unlock;
9232
9233         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
9234         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9235         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9236         cfs_b->quota = quota;
9237
9238         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9239         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
9240         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
9241                 /* force a reprogram */
9242                 cfs_b->timer_active = 0;
9243                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9244         }
9245         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9246
9247         for_each_possible_cpu(i) {
9248                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9249                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
9250
9251                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
9252                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9253                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9254
9255                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
9256                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9257                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
9258         }
9259 out_unlock:
9260         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9261
9262         return ret;
9263 }
9264
9265 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9266 {
9267         u64 quota, period;
9268
9269         period = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9270         if (cfs_quota_us < 0)
9271                 quota = RUNTIME_INF;
9272         else
9273                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9274
9275         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9276 }
9277
9278 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9279 {
9280         u64 quota_us;
9281
9282         if (tg_cfs_bandwidth(tg)->quota == RUNTIME_INF)
9283                 return -1;
9284
9285         quota_us = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9286         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9287
9288         return quota_us;
9289 }
9290
9291 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9292 {
9293         u64 quota, period;
9294
9295         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9296         quota = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9297
9298         if (period <= 0)
9299                 return -EINVAL;
9300
9301         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9302 }
9303
9304 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9305 {
9306         u64 cfs_period_us;
9307
9308         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9309         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9310
9311         return cfs_period_us;
9312 }
9313
9314 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9315 {
9316         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
9317 }
9318
9319 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9320                                 s64 cfs_quota_us)
9321 {
9322         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
9323 }
9324
9325 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9326 {
9327         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
9328 }
9329
9330 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9331                                 u64 cfs_period_us)
9332 {
9333         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
9334 }
9335
9336 struct cfs_schedulable_data {
9337         struct task_group *tg;
9338         u64 period, quota;
9339 };
9340
9341 /*
9342  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9343  * note: units are usecs
9344  */
9345 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9346                                struct cfs_schedulable_data *d)
9347 {
9348         u64 quota, period;
9349
9350         if (tg == d->tg) {
9351                 period = d->period;
9352                 quota = d->quota;
9353         } else {
9354                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9355                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9356         }
9357
9358         /* note: these should typically be equivalent */
9359         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9360                 return RUNTIME_INF;
9361
9362         return to_ratio(period, quota);
9363 }
9364
9365 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9366 {
9367         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9368         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9369         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9370
9371         if (!tg->parent) {
9372                 quota = RUNTIME_INF;
9373         } else {
9374                 struct cfs_bandwidth *parent_b = tg_cfs_bandwidth(tg->parent);
9375
9376                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9377                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
9378
9379                 /*
9380                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
9381                  * limit is set
9382                  */
9383                 if (quota == RUNTIME_INF)
9384                         quota = parent_quota;
9385                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9386                         return -EINVAL;
9387         }
9388         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
9389
9390         return 0;
9391 }
9392
9393 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9394 {
9395         int ret;
9396         struct cfs_schedulable_data data = {
9397                 .tg = tg,
9398                 .period = period,
9399                 .quota = quota,
9400         };
9401
9402         if (quota != RUNTIME_INF) {
9403                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9404                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9405         }
9406
9407         rcu_read_lock();
9408         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9409         rcu_read_unlock();
9410
9411         return ret;
9412 }
9413
9414 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9415                 struct cgroup_map_cb *cb)
9416 {
9417         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9418         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9419
9420         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
9421         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
9422         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
9423
9424         return 0;
9425 }
9426 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9427 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9428
9429 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9430 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9431                                 s64 val)
9432 {
9433         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9434 }
9435
9436 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9437 {
9438         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9439 }
9440
9441 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9442                 u64 rt_period_us)
9443 {
9444         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9445 }
9446
9447 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9448 {
9449         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9450 }
9451 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9452
9453 static struct cftype cpu_files[] = {
9454 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9455         {
9456                 .name = "shares",
9457                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9458                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9459         },
9460 #endif
9461 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9462         {
9463                 .name = "cfs_quota_us",
9464                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9465                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9466         },
9467         {
9468                 .name = "cfs_period_us",
9469                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9470                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9471         },
9472         {
9473                 .name = "stat",
9474                 .read_map = cpu_stats_show,
9475         },
9476 #endif
9477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9478         {
9479                 .name = "rt_runtime_us",
9480                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9481                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9482         },
9483         {
9484                 .name = "rt_period_us",
9485                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9486                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9487         },
9488 #endif
9489 };
9490
9491 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9492 {
9493         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9494 }
9495
9496 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9497         .name           = "cpu",
9498         .create         = cpu_cgroup_create,
9499         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9500         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
9501         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
9502         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9503         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9504         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9505         .early_init     = 1,
9506 };
9507
9508 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9509
9510 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9511
9512 /*
9513  * CPU accounting code for task groups.
9514  *
9515  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9516  * (balbir@in.ibm.com).
9517  */
9518
9519 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9520 struct cpuacct {
9521         struct cgroup_subsys_state css;
9522         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9523         u64 __percpu *cpuusage;
9524         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9525         struct cpuacct *parent;
9526 };
9527
9528 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9529
9530 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9531 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9532 {
9533         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9534                             struct cpuacct, css);
9535 }
9536
9537 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9538 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9539 {
9540         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9541                             struct cpuacct, css);
9542 }
9543
9544 /* create a new cpu accounting group */
9545 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9546         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9547 {
9548         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9549         int i;
9550
9551         if (!ca)
9552                 goto out;
9553
9554         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9555         if (!ca->cpuusage)
9556                 goto out_free_ca;
9557
9558         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9559                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9560                         goto out_free_counters;
9561
9562         if (cgrp->parent)
9563                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9564
9565         return &ca->css;
9566
9567 out_free_counters:
9568         while (--i >= 0)
9569                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9570         free_percpu(ca->cpuusage);
9571 out_free_ca:
9572         kfree(ca);
9573 out:
9574         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9575 }
9576
9577 /* destroy an existing cpu accounting group */
9578 static void
9579 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9580 {
9581         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9582         int i;
9583
9584         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9585                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9586         free_percpu(ca->cpuusage);
9587         kfree(ca);
9588 }
9589
9590 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9591 {
9592         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9593         u64 data;
9594
9595 #ifndef CONFIG_64BIT
9596         /*
9597          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9598          */
9599         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9600         data = *cpuusage;
9601         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9602 #else
9603         data = *cpuusage;
9604 #endif
9605
9606         return data;
9607 }
9608
9609 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9610 {
9611         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9612
9613 #ifndef CONFIG_64BIT
9614         /*
9615          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9616          */
9617         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9618         *cpuusage = val;
9619         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9620 #else
9621         *cpuusage = val;
9622 #endif
9623 }
9624
9625 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9626 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9627 {
9628         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9629         u64 totalcpuusage = 0;
9630         int i;
9631
9632         for_each_present_cpu(i)
9633                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9634
9635         return totalcpuusage;
9636 }
9637
9638 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9639                                                                 u64 reset)
9640 {
9641         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9642         int err = 0;
9643         int i;
9644
9645         if (reset) {
9646                 err = -EINVAL;
9647                 goto out;
9648         }
9649
9650         for_each_present_cpu(i)
9651                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9652
9653 out:
9654         return err;
9655 }
9656
9657 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9658                                    struct seq_file *m)
9659 {
9660         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9661         u64 percpu;
9662         int i;
9663
9664         for_each_present_cpu(i) {
9665                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9666                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9667         }
9668         seq_printf(m, "\n");
9669         return 0;
9670 }
9671
9672 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9673         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9674         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9675 };
9676
9677 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9678                 struct cgroup_map_cb *cb)
9679 {
9680         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9681         int i;
9682
9683         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9684                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9685                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9686                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9687         }
9688         return 0;
9689 }
9690
9691 static struct cftype files[] = {
9692         {
9693                 .name = "usage",
9694                 .read_u64 = cpuusage_read,
9695                 .write_u64 = cpuusage_write,
9696         },
9697         {
9698                 .name = "usage_percpu",
9699                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9700         },
9701         {
9702                 .name = "stat",
9703                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9704         },
9705 };
9706
9707 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9708 {
9709         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9710 }
9711
9712 /*
9713  * charge this task's execution time to its accounting group.
9714  *
9715  * called with rq->lock held.
9716  */
9717 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9718 {
9719         struct cpuacct *ca;
9720         int cpu;
9721
9722         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9723                 return;
9724
9725         cpu = task_cpu(tsk);
9726
9727         rcu_read_lock();
9728
9729         ca = task_ca(tsk);
9730
9731         for (; ca; ca = ca->parent) {
9732                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9733                 *cpuusage += cputime;
9734         }
9735
9736         rcu_read_unlock();
9737 }
9738
9739 /*
9740  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9741  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9742  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9743  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9744  *
9745  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9746  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9747  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9748  */
9749 #ifdef CONFIG_SMP
9750 #define CPUACCT_BATCH   \
9751         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9752 #else
9753 #define CPUACCT_BATCH   0
9754 #endif
9755
9756 /*
9757  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9758  */
9759 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9760                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9761 {
9762         struct cpuacct *ca;
9763         int batch = CPUACCT_BATCH;
9764
9765         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9766                 return;
9767
9768         rcu_read_lock();
9769         ca = task_ca(tsk);
9770
9771         do {
9772                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9773                 ca = ca->parent;
9774         } while (ca);
9775         rcu_read_unlock();
9776 }
9777
9778 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9779         .name = "cpuacct",
9780         .create = cpuacct_create,
9781         .destroy = cpuacct_destroy,
9782         .populate = cpuacct_populate,
9783         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9784 };
9785 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */