sched/cputime: Fix steal time accounting vs. CPU hotplug
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74 #include <linux/init_task.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78 #include <asm/mutex.h>
79 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
80 #include <asm/paravirt.h>
81 #endif
82
83 #include "sched_cpupri.h"
84 #include "workqueue_sched.h"
85 #include "sched_autogroup.h"
86
87 #define CREATE_TRACE_POINTS
88 #include <trace/events/sched.h>
89
90 /*
91  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
92  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
93  * and back.
94  */
95 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
96 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
97 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
98
99 /*
100  * 'User priority' is the nice value converted to something we
101  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
102  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
103  */
104 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
105 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
106 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
107
108 /*
109  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
110  */
111 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
112
113 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
114 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
115
116 /*
117  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
118  *
119  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
120  * Timeslices get refilled after they expire.
121  */
122 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
123
124 /*
125  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
126  */
127 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
128
129 static inline int rt_policy(int policy)
130 {
131         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
132                 return 1;
133         return 0;
134 }
135
136 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
137 {
138         return rt_policy(p->policy);
139 }
140
141 /*
142  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
143  */
144 struct rt_prio_array {
145         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
146         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
147 };
148
149 struct rt_bandwidth {
150         /* nests inside the rq lock: */
151         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
152         ktime_t                 rt_period;
153         u64                     rt_runtime;
154         struct hrtimer          rt_period_timer;
155 };
156
157 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
158
159 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
160
161 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
162 {
163         struct rt_bandwidth *rt_b =
164                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
165         ktime_t now;
166         int overrun;
167         int idle = 0;
168
169         for (;;) {
170                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
171                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
172
173                 if (!overrun)
174                         break;
175
176                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
177         }
178
179         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
180 }
181
182 static
183 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
184 {
185         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
186         rt_b->rt_runtime = runtime;
187
188         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
189
190         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
191                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
192         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
193 }
194
195 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
196 {
197         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
198 }
199
200 static void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
201 {
202         unsigned long delta;
203         ktime_t soft, hard, now;
204
205         for (;;) {
206                 if (hrtimer_active(period_timer))
207                         break;
208
209                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
210                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
211
212                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
213                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
214                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
215                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
216                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
217         }
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         start_bandwidth_timer(&rt_b->rt_period_timer, rt_b->rt_period);
230         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231 }
232
233 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
234 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
235 {
236         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
237 }
238 #endif
239
240 /*
241  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
242  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
243  */
244 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
245
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247
248 #include <linux/cgroup.h>
249
250 struct cfs_rq;
251
252 static LIST_HEAD(task_groups);
253
254 struct cfs_bandwidth {
255 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
256         raw_spinlock_t lock;
257         ktime_t period;
258         u64 quota, runtime;
259         s64 hierarchal_quota;
260         u64 runtime_expires;
261
262         int idle, timer_active;
263         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
264         struct list_head throttled_cfs_rq;
265
266         /* statistics */
267         int nr_periods, nr_throttled;
268         u64 throttled_time;
269 #endif
270 };
271
272 /* task group related information */
273 struct task_group {
274         struct cgroup_subsys_state css;
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282
283         atomic_t load_weight;
284 #endif
285
286 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
287         struct sched_rt_entity **rt_se;
288         struct rt_rq **rt_rq;
289
290         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
291 #endif
292
293         struct rcu_head rcu;
294         struct list_head list;
295
296         struct task_group *parent;
297         struct list_head siblings;
298         struct list_head children;
299
300 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
301         struct autogroup *autogroup;
302 #endif
303
304         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
305 };
306
307 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
308 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
309
310 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
311
312 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
313
314 /*
315  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
316  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
317  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
318  * too large, so as the shares value of a task group.
319  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
320  *  limitation from this.)
321  */
322 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
323 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
324
325 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
326 #endif
327
328 /* Default task group.
329  *      Every task in system belong to this group at bootup.
330  */
331 struct task_group root_task_group;
332
333 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
334
335 /* CFS-related fields in a runqueue */
336 struct cfs_rq {
337         struct load_weight load;
338         unsigned long nr_running, h_nr_running;
339
340         u64 exec_clock;
341         u64 min_vruntime;
342 #ifndef CONFIG_64BIT
343         u64 min_vruntime_copy;
344 #endif
345
346         struct rb_root tasks_timeline;
347         struct rb_node *rb_leftmost;
348
349         struct list_head tasks;
350         struct list_head *balance_iterator;
351
352         /*
353          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
354          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
355          */
356         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
357
358 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
359         unsigned int nr_spread_over;
360 #endif
361
362 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
363         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
364
365         /*
366          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
367          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
368          * (like users, containers etc.)
369          *
370          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
371          * list is used during load balance.
372          */
373         int on_list;
374         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
375         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
376
377 #ifdef CONFIG_SMP
378         /*
379          * the part of load.weight contributed by tasks
380          */
381         unsigned long task_weight;
382
383         /*
384          *   h_load = weight * f(tg)
385          *
386          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
387          * this group.
388          */
389         unsigned long h_load;
390
391         /*
392          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
393          *
394          * load_stamp is the last time we updated the load average
395          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
396          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
397          */
398         u64 load_avg;
399         u64 load_period;
400         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
401
402         unsigned long load_contribution;
403 #endif
404 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
405         int runtime_enabled;
406         u64 runtime_expires;
407         s64 runtime_remaining;
408
409         u64 throttled_timestamp;
410         int throttled, throttle_count;
411         struct list_head throttled_list;
412 #endif
413 #endif
414 };
415
416 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
417 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
418 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
419 {
420         return &tg->cfs_bandwidth;
421 }
422
423 static inline u64 default_cfs_period(void);
424 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
425 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
426
427 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
428 {
429         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
430                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
431         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
432
433         return HRTIMER_NORESTART;
434 }
435
436 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
437 {
438         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
439                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
440         ktime_t now;
441         int overrun;
442         int idle = 0;
443
444         for (;;) {
445                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
446                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
447
448                 if (!overrun)
449                         break;
450
451                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
452         }
453
454         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
455 }
456
457 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
458 {
459         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
460         cfs_b->runtime = 0;
461         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
462         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
463
464         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
465         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
466         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
467         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
468         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
469 }
470
471 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
472 {
473         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
474         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
475 }
476
477 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
478 static void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
479 {
480         /*
481          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
482          * period or because we're racing with the tear-down path
483          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
484          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
485          */
486         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
487                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
488                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
489                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
490
491                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
492                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
493                 if (cfs_b->timer_active)
494                         return;
495         }
496
497         cfs_b->timer_active = 1;
498         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
499 }
500
501 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
502 {
503         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
504         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
505 }
506 #else
507 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
508 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
509 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
510
511 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
512 {
513         return NULL;
514 }
515 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
516 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
517
518 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
519 struct rt_rq {
520         struct rt_prio_array active;
521         unsigned long rt_nr_running;
522 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
523         struct {
524                 int curr; /* highest queued rt task prio */
525 #ifdef CONFIG_SMP
526                 int next; /* next highest */
527 #endif
528         } highest_prio;
529 #endif
530 #ifdef CONFIG_SMP
531         unsigned long rt_nr_migratory;
532         unsigned long rt_nr_total;
533         int overloaded;
534         struct plist_head pushable_tasks;
535 #endif
536         int rt_throttled;
537         u64 rt_time;
538         u64 rt_runtime;
539         /* Nests inside the rq lock: */
540         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
541
542 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
543         unsigned long rt_nr_boosted;
544
545         struct rq *rq;
546         struct list_head leaf_rt_rq_list;
547         struct task_group *tg;
548 #endif
549 };
550
551 #ifdef CONFIG_SMP
552
553 /*
554  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
555  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
556  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
557  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
558  * object.
559  *
560  */
561 struct root_domain {
562         atomic_t refcount;
563         atomic_t rto_count;
564         struct rcu_head rcu;
565         cpumask_var_t span;
566         cpumask_var_t online;
567
568         /*
569          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
570          * one runnable RT task.
571          */
572         cpumask_var_t rto_mask;
573         struct cpupri cpupri;
574 };
575
576 /*
577  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
578  * members (mimicking the global state we have today).
579  */
580 static struct root_domain def_root_domain;
581
582 #endif /* CONFIG_SMP */
583
584 /*
585  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
586  *
587  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
588  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
589  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
590  */
591 struct rq {
592         /* runqueue lock: */
593         raw_spinlock_t lock;
594
595         /*
596          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
597          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
598          */
599         unsigned long nr_running;
600         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
601         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
602         unsigned long last_load_update_tick;
603 #ifdef CONFIG_NO_HZ
604         u64 nohz_stamp;
605         unsigned char nohz_balance_kick;
606 #endif
607         int skip_clock_update;
608
609         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
610         struct load_weight load;
611         unsigned long nr_load_updates;
612         u64 nr_switches;
613
614         struct cfs_rq cfs;
615         struct rt_rq rt;
616
617 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
618         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
619         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
620 #endif
621 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
622         struct list_head leaf_rt_rq_list;
623 #endif
624
625         /*
626          * This is part of a global counter where only the total sum
627          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
628          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
629          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
630          */
631         unsigned long nr_uninterruptible;
632
633         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
634         unsigned long next_balance;
635         struct mm_struct *prev_mm;
636
637         u64 clock;
638         u64 clock_task;
639
640         atomic_t nr_iowait;
641
642 #ifdef CONFIG_SMP
643         struct root_domain *rd;
644         struct sched_domain *sd;
645
646         unsigned long cpu_power;
647
648         unsigned char idle_balance;
649         /* For active balancing */
650         int post_schedule;
651         int active_balance;
652         int push_cpu;
653         struct cpu_stop_work active_balance_work;
654         /* cpu of this runqueue: */
655         int cpu;
656         int online;
657
658         u64 rt_avg;
659         u64 age_stamp;
660         u64 idle_stamp;
661         u64 avg_idle;
662 #endif
663
664 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
665         u64 prev_irq_time;
666 #endif
667 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
668         u64 prev_steal_time;
669 #endif
670 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
671         u64 prev_steal_time_rq;
672 #endif
673
674         /* calc_load related fields */
675         unsigned long calc_load_update;
676         long calc_load_active;
677
678 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
679 #ifdef CONFIG_SMP
680         int hrtick_csd_pending;
681         struct call_single_data hrtick_csd;
682 #endif
683         struct hrtimer hrtick_timer;
684 #endif
685
686 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
687         /* latency stats */
688         struct sched_info rq_sched_info;
689         unsigned long long rq_cpu_time;
690         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
691
692         /* sys_sched_yield() stats */
693         unsigned int yld_count;
694
695         /* schedule() stats */
696         unsigned int sched_switch;
697         unsigned int sched_count;
698         unsigned int sched_goidle;
699
700         /* try_to_wake_up() stats */
701         unsigned int ttwu_count;
702         unsigned int ttwu_local;
703 #endif
704
705 #ifdef CONFIG_SMP
706         struct llist_head wake_list;
707 #endif
708 };
709
710 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
711
712
713 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
714
715 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
716 {
717 #ifdef CONFIG_SMP
718         return rq->cpu;
719 #else
720         return 0;
721 #endif
722 }
723
724 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
725         rcu_dereference_check((p), \
726                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
727
728 /*
729  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
730  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
731  *
732  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
733  * preempt-disabled sections.
734  */
735 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
736         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
737
738 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
739 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
740 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
741 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
742 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
743
744 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
745
746 /*
747  * Return the group to which this tasks belongs.
748  *
749  * We cannot use task_subsys_state() and friends because the cgroup
750  * subsystem changes that value before the cgroup_subsys::attach() method
751  * is called, therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
752  *
753  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
754  * core changes this before calling sched_move_task().
755  *
756  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
757  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
758  */
759 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
760 {
761         return p->sched_task_group;
762 }
763
764 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
765 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
766 {
767 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
768         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
769         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
770 #endif
771
772 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
773         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
774         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
775 #endif
776 }
777
778 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
779
780 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
781 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
782 {
783         return NULL;
784 }
785
786 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
787
788 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
789
790 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
791 {
792         s64 delta;
793
794         if (rq->skip_clock_update > 0)
795                 return;
796
797         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
798         rq->clock += delta;
799         update_rq_clock_task(rq, delta);
800 }
801
802 /*
803  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
804  */
805 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
806 # define const_debug __read_mostly
807 #else
808 # define const_debug static const
809 #endif
810
811 /**
812  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
813  * @cpu: the processor in question.
814  *
815  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
816  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
817  */
818 int runqueue_is_locked(int cpu)
819 {
820         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
821 }
822
823 /*
824  * Debugging: various feature bits
825  */
826
827 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
828         __SCHED_FEAT_##name ,
829
830 enum {
831 #include "sched_features.h"
832 };
833
834 #undef SCHED_FEAT
835
836 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
837         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
838
839 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
840 #include "sched_features.h"
841         0;
842
843 #undef SCHED_FEAT
844
845 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
846 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
847         #name ,
848
849 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
850 #include "sched_features.h"
851         NULL
852 };
853
854 #undef SCHED_FEAT
855
856 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
857 {
858         int i;
859
860         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
861                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
862                         seq_puts(m, "NO_");
863                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
864         }
865         seq_puts(m, "\n");
866
867         return 0;
868 }
869
870 static ssize_t
871 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
872                 size_t cnt, loff_t *ppos)
873 {
874         char buf[64];
875         char *cmp;
876         int neg = 0;
877         int i;
878
879         if (cnt > 63)
880                 cnt = 63;
881
882         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
883                 return -EFAULT;
884
885         buf[cnt] = 0;
886         cmp = strstrip(buf);
887
888         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
889                 neg = 1;
890                 cmp += 3;
891         }
892
893         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
894                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
895                         if (neg)
896                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
897                         else
898                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
899                         break;
900                 }
901         }
902
903         if (!sched_feat_names[i])
904                 return -EINVAL;
905
906         *ppos += cnt;
907
908         return cnt;
909 }
910
911 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
912 {
913         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
914 }
915
916 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
917         .open           = sched_feat_open,
918         .write          = sched_feat_write,
919         .read           = seq_read,
920         .llseek         = seq_lseek,
921         .release        = single_release,
922 };
923
924 static __init int sched_init_debug(void)
925 {
926         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
927                         &sched_feat_fops);
928
929         return 0;
930 }
931 late_initcall(sched_init_debug);
932
933 #endif
934
935 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
936
937 /*
938  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
939  * Limited because this is done with IRQs disabled.
940  */
941 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
942
943 /*
944  * period over which we average the RT time consumption, measured
945  * in ms.
946  *
947  * default: 1s
948  */
949 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
950
951 /*
952  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
953  * default: 1s
954  */
955 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
956
957 static __read_mostly int scheduler_running;
958
959 /*
960  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
961  * default: 0.95s
962  */
963 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
964
965 static inline u64 global_rt_period(void)
966 {
967         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
968 }
969
970 static inline u64 global_rt_runtime(void)
971 {
972         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
973                 return RUNTIME_INF;
974
975         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
976 }
977
978 #ifndef prepare_arch_switch
979 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
980 #endif
981 #ifndef finish_arch_switch
982 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
983 #endif
984
985 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
986 {
987         return rq->curr == p;
988 }
989
990 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
991 {
992 #ifdef CONFIG_SMP
993         return p->on_cpu;
994 #else
995         return task_current(rq, p);
996 #endif
997 }
998
999 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1000 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1001 {
1002 #ifdef CONFIG_SMP
1003         /*
1004          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1005          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1006          * here.
1007          */
1008         next->on_cpu = 1;
1009 #endif
1010 }
1011
1012 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1013 {
1014 #ifdef CONFIG_SMP
1015         /*
1016          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1017          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1018          * finished.
1019          *
1020          * Pairs with the control dependency and rmb in try_to_wake_up().
1021          */
1022         smp_mb();
1023         prev->on_cpu = 0;
1024 #endif
1025 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1026         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1027         rq->lock.owner = current;
1028 #endif
1029         /*
1030          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1031          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1032          * prev into current:
1033          */
1034         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1035
1036         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1037 }
1038
1039 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1040 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1041 {
1042 #ifdef CONFIG_SMP
1043         /*
1044          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1045          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1046          * here.
1047          */
1048         next->on_cpu = 1;
1049 #endif
1050 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1051         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1052 #else
1053         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1054 #endif
1055 }
1056
1057 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1058 {
1059 #ifdef CONFIG_SMP
1060         /*
1061          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1062          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1063          * finished.
1064          */
1065         smp_wmb();
1066         prev->on_cpu = 0;
1067 #endif
1068 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1069         local_irq_enable();
1070 #endif
1071 }
1072 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1073
1074 /*
1075  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1076  */
1077 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1078         __acquires(rq->lock)
1079 {
1080         struct rq *rq;
1081
1082         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1083
1084         for (;;) {
1085                 rq = task_rq(p);
1086                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1087                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1088                         return rq;
1089                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1090         }
1091 }
1092
1093 /*
1094  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1095  */
1096 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1097         __acquires(p->pi_lock)
1098         __acquires(rq->lock)
1099 {
1100         struct rq *rq;
1101
1102         for (;;) {
1103                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1104                 rq = task_rq(p);
1105                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1106                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1107                         return rq;
1108                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1109                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1110         }
1111 }
1112
1113 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1114         __releases(rq->lock)
1115 {
1116         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1117 }
1118
1119 static inline void
1120 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1121         __releases(rq->lock)
1122         __releases(p->pi_lock)
1123 {
1124         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1125         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1130  */
1131 static struct rq *this_rq_lock(void)
1132         __acquires(rq->lock)
1133 {
1134         struct rq *rq;
1135
1136         local_irq_disable();
1137         rq = this_rq();
1138         raw_spin_lock(&rq->lock);
1139
1140         return rq;
1141 }
1142
1143 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1144 /*
1145  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1146  *
1147  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1148  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1149  * reschedule event.
1150  *
1151  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1152  * rq->lock.
1153  */
1154
1155 /*
1156  * Use hrtick when:
1157  *  - enabled by features
1158  *  - hrtimer is actually high res
1159  */
1160 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1161 {
1162         if (!sched_feat(HRTICK))
1163                 return 0;
1164         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1165                 return 0;
1166         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1167 }
1168
1169 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1170 {
1171         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1172                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * High-resolution timer tick.
1177  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1178  */
1179 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1180 {
1181         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1182
1183         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1184
1185         raw_spin_lock(&rq->lock);
1186         update_rq_clock(rq);
1187         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1188         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1189
1190         return HRTIMER_NORESTART;
1191 }
1192
1193 #ifdef CONFIG_SMP
1194 /*
1195  * called from hardirq (IPI) context
1196  */
1197 static void __hrtick_start(void *arg)
1198 {
1199         struct rq *rq = arg;
1200
1201         raw_spin_lock(&rq->lock);
1202         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1203         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1204         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Called to set the hrtick timer state.
1209  *
1210  * called with rq->lock held and irqs disabled
1211  */
1212 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1213 {
1214         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1215         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1216
1217         hrtimer_set_expires(timer, time);
1218
1219         if (rq == this_rq()) {
1220                 hrtimer_restart(timer);
1221         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1222                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1223                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1224         }
1225 }
1226
1227 static int
1228 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1229 {
1230         int cpu = (int)(long)hcpu;
1231
1232         switch (action) {
1233         case CPU_UP_CANCELED:
1234         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1235         case CPU_DOWN_PREPARE:
1236         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1237         case CPU_DEAD:
1238         case CPU_DEAD_FROZEN:
1239                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1240                 return NOTIFY_OK;
1241         }
1242
1243         return NOTIFY_DONE;
1244 }
1245
1246 static __init void init_hrtick(void)
1247 {
1248         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1249 }
1250 #else
1251 /*
1252  * Called to set the hrtick timer state.
1253  *
1254  * called with rq->lock held and irqs disabled
1255  */
1256 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1257 {
1258         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1259                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1260 }
1261
1262 static inline void init_hrtick(void)
1263 {
1264 }
1265 #endif /* CONFIG_SMP */
1266
1267 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1271
1272         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1273         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1274         rq->hrtick_csd.info = rq;
1275 #endif
1276
1277         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1278         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1279 }
1280 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1281 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1282 {
1283 }
1284
1285 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1286 {
1287 }
1288
1289 static inline void init_hrtick(void)
1290 {
1291 }
1292 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1293
1294 /*
1295  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1296  *
1297  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1298  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1299  * the target CPU.
1300  */
1301 #ifdef CONFIG_SMP
1302
1303 #ifndef tsk_is_polling
1304 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1305 #endif
1306
1307 static void resched_task(struct task_struct *p)
1308 {
1309         int cpu;
1310
1311         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1312
1313         if (test_tsk_need_resched(p))
1314                 return;
1315
1316         set_tsk_need_resched(p);
1317
1318         cpu = task_cpu(p);
1319         if (cpu == smp_processor_id())
1320                 return;
1321
1322         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1323         smp_mb();
1324         if (!tsk_is_polling(p))
1325                 smp_send_reschedule(cpu);
1326 }
1327
1328 static void resched_cpu(int cpu)
1329 {
1330         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1331         unsigned long flags;
1332
1333         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1334                 return;
1335         resched_task(cpu_curr(cpu));
1336         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1337 }
1338
1339 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1340 /*
1341  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1342  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1343  *
1344  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1345  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1346  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1347  */
1348 int get_nohz_timer_target(void)
1349 {
1350         int cpu = smp_processor_id();
1351         int i;
1352         struct sched_domain *sd;
1353
1354         rcu_read_lock();
1355         for_each_domain(cpu, sd) {
1356                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1357                         if (!idle_cpu(i)) {
1358                                 cpu = i;
1359                                 goto unlock;
1360                         }
1361                 }
1362         }
1363 unlock:
1364         rcu_read_unlock();
1365         return cpu;
1366 }
1367 /*
1368  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1369  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1370  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1371  * idle system the next event might even be infinite time into the
1372  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1373  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1374  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1375  * wheel for the next timer event.
1376  */
1377 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1378 {
1379         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1380
1381         if (cpu == smp_processor_id())
1382                 return;
1383
1384         /*
1385          * This is safe, as this function is called with the timer
1386          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1387          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1388          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1389          * timer into account automatically.
1390          */
1391         if (rq->curr != rq->idle)
1392                 return;
1393
1394         /*
1395          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1396          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1397          * idle task through an additional NOOP schedule()
1398          */
1399         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1400
1401         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1402         smp_mb();
1403         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1404                 smp_send_reschedule(cpu);
1405 }
1406
1407 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1408 {
1409         return idle_cpu(smp_processor_id()) && this_rq()->nohz_balance_kick;
1410 }
1411
1412 #else /* CONFIG_NO_HZ */
1413
1414 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1415 {
1416         return false;
1417 }
1418
1419 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1420
1421 static u64 sched_avg_period(void)
1422 {
1423         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1424 }
1425
1426 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1427 {
1428         s64 period = sched_avg_period();
1429
1430         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1431                 /*
1432                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1433                  * optimising this loop into a divmod call.
1434                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1435                  */
1436                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1437                 rq->age_stamp += period;
1438                 rq->rt_avg /= 2;
1439         }
1440 }
1441
1442 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1443 {
1444         rq->rt_avg += rt_delta;
1445         sched_avg_update(rq);
1446 }
1447
1448 #else /* !CONFIG_SMP */
1449 static void resched_task(struct task_struct *p)
1450 {
1451         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1452         set_tsk_need_resched(p);
1453 }
1454
1455 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1456 {
1457 }
1458
1459 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1460 {
1461 }
1462 #endif /* CONFIG_SMP */
1463
1464 #if BITS_PER_LONG == 32
1465 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1466 #else
1467 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1468 #endif
1469
1470 #define WMULT_SHIFT     32
1471
1472 /*
1473  * Shift right and round:
1474  */
1475 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1476
1477 /*
1478  * delta *= weight / lw
1479  */
1480 static unsigned long
1481 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1482                 struct load_weight *lw)
1483 {
1484         u64 tmp;
1485
1486         /*
1487          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1488          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1489          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1490          */
1491         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1492                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1493         else
1494                 tmp = (u64)delta_exec;
1495
1496         if (!lw->inv_weight) {
1497                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1498
1499                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1500                         lw->inv_weight = 1;
1501                 else if (unlikely(!w))
1502                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1503                 else
1504                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1505         }
1506
1507         /*
1508          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1509          */
1510         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1511                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1512                         WMULT_SHIFT/2);
1513         else
1514                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1515
1516         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1517 }
1518
1519 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1520 {
1521         lw->weight += inc;
1522         lw->inv_weight = 0;
1523 }
1524
1525 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1526 {
1527         lw->weight -= dec;
1528         lw->inv_weight = 0;
1529 }
1530
1531 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1532 {
1533         lw->weight = w;
1534         lw->inv_weight = 0;
1535 }
1536
1537 /*
1538  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1539  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1540  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1541  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1542  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1543  * slice expiry etc.
1544  */
1545
1546 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1547 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1548
1549 /*
1550  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1551  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1552  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1553  * that remained on nice 0.
1554  *
1555  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1556  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1557  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1558  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1559  * the relative distance between them is ~25%.)
1560  */
1561 static const int prio_to_weight[40] = {
1562  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1563  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1564  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1565  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1566  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1567  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1568  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1569  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1570 };
1571
1572 /*
1573  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1574  *
1575  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1576  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1577  * into multiplications:
1578  */
1579 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1580  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1581  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1582  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1583  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1584  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1585  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1586  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1587  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1588 };
1589
1590 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1591 enum cpuacct_stat_index {
1592         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1593         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1594
1595         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1596 };
1597
1598 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1599 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1600 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1601                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1602 #else
1603 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1604 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1605                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1606 #endif
1607
1608 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1609 {
1610         update_load_add(&rq->load, load);
1611 }
1612
1613 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1614 {
1615         update_load_sub(&rq->load, load);
1616 }
1617
1618 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1619                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1620 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1621
1622 /*
1623  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1624  * node and @up when leaving it for the final time.
1625  *
1626  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1627  */
1628 static int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1629                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1630 {
1631         struct task_group *parent, *child;
1632         int ret;
1633
1634         parent = from;
1635
1636 down:
1637         ret = (*down)(parent, data);
1638         if (ret)
1639                 goto out;
1640         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1641                 parent = child;
1642                 goto down;
1643
1644 up:
1645                 continue;
1646         }
1647         ret = (*up)(parent, data);
1648         if (ret || parent == from)
1649                 goto out;
1650
1651         child = parent;
1652         parent = parent->parent;
1653         if (parent)
1654                 goto up;
1655 out:
1656         return ret;
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1661  * leaving it for the final time.
1662  *
1663  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1664  */
1665
1666 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1667 {
1668         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
1669 }
1670
1671 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1672 {
1673         return 0;
1674 }
1675 #endif
1676
1677 #ifdef CONFIG_SMP
1678 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1679 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1680 {
1681         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1682 }
1683
1684 /*
1685  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1686  * according to the scheduling class and "nice" value.
1687  *
1688  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1689  * balance conservatively.
1690  */
1691 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1692 {
1693         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1694         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1695
1696         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1697                 return total;
1698
1699         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1704  * according to the scheduling class and "nice" value.
1705  */
1706 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1707 {
1708         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1709         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1710
1711         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1712                 return total;
1713
1714         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1715 }
1716
1717 static unsigned long power_of(int cpu)
1718 {
1719         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1720 }
1721
1722 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1723
1724 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1725 {
1726         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1727         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1728
1729         if (nr_running)
1730                 return rq->load.weight / nr_running;
1731
1732         return 0;
1733 }
1734
1735 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1736
1737 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1738
1739 /*
1740  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1741  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1742  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1743  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1744  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1745  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1746  */
1747 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1748         __releases(this_rq->lock)
1749         __acquires(busiest->lock)
1750         __acquires(this_rq->lock)
1751 {
1752         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1753         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1754
1755         return 1;
1756 }
1757
1758 #else
1759 /*
1760  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1761  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1762  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1763  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1764  * regardless of entry order into the function.
1765  */
1766 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1767         __releases(this_rq->lock)
1768         __acquires(busiest->lock)
1769         __acquires(this_rq->lock)
1770 {
1771         int ret = 0;
1772
1773         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1774                 if (busiest < this_rq) {
1775                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1776                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1777                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1778                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1779                         ret = 1;
1780                 } else
1781                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1782                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1783         }
1784         return ret;
1785 }
1786
1787 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1788
1789 /*
1790  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1791  */
1792 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1793 {
1794         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1795                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1796                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1797                 BUG_ON(1);
1798         }
1799
1800         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1801 }
1802
1803 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1804         __releases(busiest->lock)
1805 {
1806         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1807         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1808 }
1809
1810 /*
1811  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1812  *
1813  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1814  * you need to do so manually before calling.
1815  */
1816 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1817         __acquires(rq1->lock)
1818         __acquires(rq2->lock)
1819 {
1820         BUG_ON(!irqs_disabled());
1821         if (rq1 == rq2) {
1822                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1823                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1824         } else {
1825                 if (rq1 < rq2) {
1826                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1827                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1828                 } else {
1829                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1830                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1831                 }
1832         }
1833 }
1834
1835 /*
1836  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1837  *
1838  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1839  * you need to do so manually after calling.
1840  */
1841 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1842         __releases(rq1->lock)
1843         __releases(rq2->lock)
1844 {
1845         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1846         if (rq1 != rq2)
1847                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1848         else
1849                 __release(rq2->lock);
1850 }
1851
1852 #else /* CONFIG_SMP */
1853
1854 /*
1855  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1856  *
1857  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1858  * you need to do so manually before calling.
1859  */
1860 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1861         __acquires(rq1->lock)
1862         __acquires(rq2->lock)
1863 {
1864         BUG_ON(!irqs_disabled());
1865         BUG_ON(rq1 != rq2);
1866         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1867         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1868 }
1869
1870 /*
1871  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1872  *
1873  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1874  * you need to do so manually after calling.
1875  */
1876 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1877         __releases(rq1->lock)
1878         __releases(rq2->lock)
1879 {
1880         BUG_ON(rq1 != rq2);
1881         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1882         __release(rq2->lock);
1883 }
1884
1885 #endif
1886
1887 static void update_sysctl(void);
1888 static int get_update_sysctl_factor(void);
1889 static void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
1890
1891 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1892 {
1893         set_task_rq(p, cpu);
1894 #ifdef CONFIG_SMP
1895         /*
1896          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1897          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1898          * per-task data have been completed by this moment.
1899          */
1900         smp_wmb();
1901         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1902 #endif
1903 }
1904
1905 static const struct sched_class rt_sched_class;
1906
1907 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1908 #define for_each_class(class) \
1909    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1910
1911 #include "sched_stats.h"
1912
1913 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1914 {
1915         rq->nr_running++;
1916 }
1917
1918 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1919 {
1920         rq->nr_running--;
1921 }
1922
1923 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1924 {
1925         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1926         struct load_weight *load = &p->se.load;
1927
1928         /*
1929          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1930          */
1931         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1932                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1933                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1934                 return;
1935         }
1936
1937         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1938         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1939 }
1940
1941 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1942 {
1943         update_rq_clock(rq);
1944         sched_info_queued(p);
1945         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1946 }
1947
1948 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1949 {
1950         update_rq_clock(rq);
1951         sched_info_dequeued(p);
1952         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1953 }
1954
1955 /*
1956  * activate_task - move a task to the runqueue.
1957  */
1958 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1959 {
1960         if (task_contributes_to_load(p))
1961                 rq->nr_uninterruptible--;
1962
1963         enqueue_task(rq, p, flags);
1964 }
1965
1966 /*
1967  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1968  */
1969 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1970 {
1971         if (task_contributes_to_load(p))
1972                 rq->nr_uninterruptible++;
1973
1974         dequeue_task(rq, p, flags);
1975 }
1976
1977 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1978
1979 /*
1980  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1981  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1982  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1983  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1984  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1985  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1986  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1987  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1988  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1989  */
1990 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1991 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1992
1993 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1994 static int sched_clock_irqtime;
1995
1996 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1997 {
1998         sched_clock_irqtime = 1;
1999 }
2000
2001 void disable_sched_clock_irqtime(void)
2002 {
2003         sched_clock_irqtime = 0;
2004 }
2005
2006 #ifndef CONFIG_64BIT
2007 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
2008
2009 static inline void irq_time_write_begin(void)
2010 {
2011         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2012         smp_wmb();
2013 }
2014
2015 static inline void irq_time_write_end(void)
2016 {
2017         smp_wmb();
2018         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2019 }
2020
2021 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2022 {
2023         u64 irq_time;
2024         unsigned seq;
2025
2026         do {
2027                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
2028                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
2029                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2030         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
2031
2032         return irq_time;
2033 }
2034 #else /* CONFIG_64BIT */
2035 static inline void irq_time_write_begin(void)
2036 {
2037 }
2038
2039 static inline void irq_time_write_end(void)
2040 {
2041 }
2042
2043 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2044 {
2045         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2046 }
2047 #endif /* CONFIG_64BIT */
2048
2049 /*
2050  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
2051  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
2052  */
2053 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
2054 {
2055         unsigned long flags;
2056         s64 delta;
2057         int cpu;
2058
2059         if (!sched_clock_irqtime)
2060                 return;
2061
2062         local_irq_save(flags);
2063
2064         cpu = smp_processor_id();
2065         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
2066         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
2067
2068         irq_time_write_begin();
2069         /*
2070          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
2071          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
2072          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
2073          * that do not consume any time, but still wants to run.
2074          */
2075         if (hardirq_count())
2076                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
2077         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
2078                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
2079
2080         irq_time_write_end();
2081         local_irq_restore(flags);
2082 }
2083 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
2084
2085 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2086
2087 static inline void account_reset_rq(struct rq *rq)
2088 {
2089 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2090         rq->prev_irq_time = 0;
2091 #endif
2092 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2093         rq->prev_steal_time = 0;
2094 #endif
2095 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
2096         rq->prev_steal_time_rq = 0;
2097 #endif
2098 }
2099
2100 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2101 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
2102 {
2103         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
2104                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
2105
2106         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
2107 }
2108 #endif
2109
2110 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2111 {
2112 /*
2113  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
2114  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
2115  */
2116 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2117         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
2118 #endif
2119 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2120         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
2121
2122         /*
2123          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
2124          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
2125          * {soft,}irq region.
2126          *
2127          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
2128          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
2129          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
2130          * monotonic.
2131          *
2132          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
2133          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
2134          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
2135          * atomic ops.
2136          */
2137         if (irq_delta > delta)
2138                 irq_delta = delta;
2139
2140         rq->prev_irq_time += irq_delta;
2141         delta -= irq_delta;
2142 #endif
2143 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
2144         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
2145                 u64 st;
2146
2147                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
2148                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
2149
2150                 if (unlikely(steal > delta))
2151                         steal = delta;
2152
2153                 st = steal_ticks(steal);
2154                 steal = st * TICK_NSEC;
2155
2156                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
2157
2158                 delta -= steal;
2159         }
2160 #endif
2161
2162         rq->clock_task += delta;
2163
2164 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2165         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
2166                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
2167 #endif
2168 }
2169
2170 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2171 static int irqtime_account_hi_update(void)
2172 {
2173         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2174         unsigned long flags;
2175         u64 latest_ns;
2176         int ret = 0;
2177
2178         local_irq_save(flags);
2179         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
2180         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2181                 ret = 1;
2182         local_irq_restore(flags);
2183         return ret;
2184 }
2185
2186 static int irqtime_account_si_update(void)
2187 {
2188         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2189         unsigned long flags;
2190         u64 latest_ns;
2191         int ret = 0;
2192
2193         local_irq_save(flags);
2194         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2195         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2196                 ret = 1;
2197         local_irq_restore(flags);
2198         return ret;
2199 }
2200
2201 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2202
2203 #define sched_clock_irqtime     (0)
2204
2205 #endif
2206
2207 #ifdef CONFIG_SMP
2208 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq);
2209 #endif
2210
2211 #include "sched_idletask.c"
2212 #include "sched_fair.c"
2213 #include "sched_rt.c"
2214 #include "sched_autogroup.c"
2215 #include "sched_stoptask.c"
2216 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2217 # include "sched_debug.c"
2218 #endif
2219
2220 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2221 {
2222         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2223         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2224
2225         if (stop) {
2226                 /*
2227                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2228                  * userspace knows about and won't get confused about.
2229                  *
2230                  * Also, it will make PI more or less work without too
2231                  * much confusion -- but then, stop work should not
2232                  * rely on PI working anyway.
2233                  */
2234                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2235
2236                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2237         }
2238
2239         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2240
2241         if (old_stop) {
2242                 /*
2243                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2244                  * it can die in pieces.
2245                  */
2246                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2247         }
2248 }
2249
2250 /*
2251  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2252  */
2253 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2254 {
2255         return p->static_prio;
2256 }
2257
2258 /*
2259  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2260  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2261  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2262  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2263  * estimator recalculates.
2264  */
2265 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2266 {
2267         int prio;
2268
2269         if (task_has_rt_policy(p))
2270                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2271         else
2272                 prio = __normal_prio(p);
2273         return prio;
2274 }
2275
2276 /*
2277  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2278  * taken into account by the scheduler. This value might
2279  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2280  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2281  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2282  */
2283 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2284 {
2285         p->normal_prio = normal_prio(p);
2286         /*
2287          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2288          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2289          * to the normal priority:
2290          */
2291         if (!rt_prio(p->prio))
2292                 return p->normal_prio;
2293         return p->prio;
2294 }
2295
2296 /**
2297  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2298  * @p: the task in question.
2299  */
2300 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2301 {
2302         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2303 }
2304
2305 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2306                                        const struct sched_class *prev_class,
2307                                        int oldprio)
2308 {
2309         if (prev_class != p->sched_class) {
2310                 if (prev_class->switched_from)
2311                         prev_class->switched_from(rq, p);
2312                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2313         } else if (oldprio != p->prio)
2314                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2315 }
2316
2317 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2318 {
2319         const struct sched_class *class;
2320
2321         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2322                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2323         } else {
2324                 for_each_class(class) {
2325                         if (class == rq->curr->sched_class)
2326                                 break;
2327                         if (class == p->sched_class) {
2328                                 resched_task(rq->curr);
2329                                 break;
2330                         }
2331                 }
2332         }
2333
2334         /*
2335          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2336          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2337          */
2338         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2339                 rq->skip_clock_update = 1;
2340 }
2341
2342 #ifdef CONFIG_SMP
2343 /*
2344  * Is this task likely cache-hot:
2345  */
2346 static int
2347 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2348 {
2349         s64 delta;
2350
2351         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2352                 return 0;
2353
2354         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2355                 return 0;
2356
2357         /*
2358          * Buddy candidates are cache hot:
2359          */
2360         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2361                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2362                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2363                 return 1;
2364
2365         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2366                 return 1;
2367         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2368                 return 0;
2369
2370         delta = now - p->se.exec_start;
2371
2372         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2373 }
2374
2375 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2376 {
2377 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2378         /*
2379          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2380          * ttwu() will sort out the placement.
2381          */
2382         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2383                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2384
2385 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2386         /*
2387          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2388          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2389          *
2390          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2391          * see task_group().
2392          *
2393          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2394          * task_rq_lock().
2395          */
2396         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2397                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2398 #endif
2399 #endif
2400
2401         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2402
2403         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2404                 p->se.nr_migrations++;
2405                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2406         }
2407
2408         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2409 }
2410
2411 struct migration_arg {
2412         struct task_struct *task;
2413         int dest_cpu;
2414 };
2415
2416 static int migration_cpu_stop(void *data);
2417
2418 /*
2419  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2420  *
2421  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2422  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2423  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2424  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2425  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2426  * @p has remained unscheduled the whole time.
2427  *
2428  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2429  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2430  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2431  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2432  * waiting to become inactive.
2433  */
2434 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2435 {
2436         unsigned long flags;
2437         int running, on_rq;
2438         unsigned long ncsw;
2439         struct rq *rq;
2440
2441         for (;;) {
2442                 /*
2443                  * We do the initial early heuristics without holding
2444                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2445                  * the runqueue lock when things look like they will
2446                  * work out!
2447                  */
2448                 rq = task_rq(p);
2449
2450                 /*
2451                  * If the task is actively running on another CPU
2452                  * still, just relax and busy-wait without holding
2453                  * any locks.
2454                  *
2455                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2456                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2457                  * But we don't care, since "task_running()" will
2458                  * return false if the runqueue has changed and p
2459                  * is actually now running somewhere else!
2460                  */
2461                 while (task_running(rq, p)) {
2462                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2463                                 return 0;
2464                         cpu_relax();
2465                 }
2466
2467                 /*
2468                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2469                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2470                  * just go back and repeat.
2471                  */
2472                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2473                 trace_sched_wait_task(p);
2474                 running = task_running(rq, p);
2475                 on_rq = p->on_rq;
2476                 ncsw = 0;
2477                 if (!match_state || p->state == match_state)
2478                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2479                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2480
2481                 /*
2482                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2483                  */
2484                 if (unlikely(!ncsw))
2485                         break;
2486
2487                 /*
2488                  * Was it really running after all now that we
2489                  * checked with the proper locks actually held?
2490                  *
2491                  * Oops. Go back and try again..
2492                  */
2493                 if (unlikely(running)) {
2494                         cpu_relax();
2495                         continue;
2496                 }
2497
2498                 /*
2499                  * It's not enough that it's not actively running,
2500                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2501                  * preempted!
2502                  *
2503                  * So if it was still runnable (but just not actively
2504                  * running right now), it's preempted, and we should
2505                  * yield - it could be a while.
2506                  */
2507                 if (unlikely(on_rq)) {
2508                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2509
2510                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2511                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2512                         continue;
2513                 }
2514
2515                 /*
2516                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2517                  * runnable, which means that it will never become
2518                  * running in the future either. We're all done!
2519                  */
2520                 break;
2521         }
2522
2523         return ncsw;
2524 }
2525
2526 /***
2527  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2528  * @p: the to-be-kicked thread
2529  *
2530  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2531  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2532  *
2533  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2534  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2535  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2536  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2537  * achieved as well.
2538  */
2539 void kick_process(struct task_struct *p)
2540 {
2541         int cpu;
2542
2543         preempt_disable();
2544         cpu = task_cpu(p);
2545         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2546                 smp_send_reschedule(cpu);
2547         preempt_enable();
2548 }
2549 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2550 #endif /* CONFIG_SMP */
2551
2552 #ifdef CONFIG_SMP
2553 /*
2554  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2555  */
2556 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2557 {
2558         int dest_cpu;
2559         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2560
2561         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2562         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2563                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
2564                         return dest_cpu;
2565
2566         /* Any allowed, online CPU? */
2567         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
2568         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2569                 return dest_cpu;
2570
2571         /* No more Mr. Nice Guy. */
2572         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2573         /*
2574          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2575          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2576          * leave kernel.
2577          */
2578         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2579                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2580                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2581         }
2582
2583         return dest_cpu;
2584 }
2585
2586 /*
2587  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2588  */
2589 static inline
2590 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2591 {
2592         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2593
2594         /*
2595          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2596          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2597          * cpu.
2598          *
2599          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2600          *
2601          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2602          *   not worry about this generic constraint ]
2603          */
2604         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
2605                      !cpu_online(cpu)))
2606                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2607
2608         return cpu;
2609 }
2610
2611 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2612 {
2613         s64 diff = sample - *avg;
2614         *avg += diff >> 3;
2615 }
2616 #endif
2617
2618 static void
2619 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2620 {
2621 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2622         struct rq *rq = this_rq();
2623
2624 #ifdef CONFIG_SMP
2625         int this_cpu = smp_processor_id();
2626
2627         if (cpu == this_cpu) {
2628                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2629                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2630         } else {
2631                 struct sched_domain *sd;
2632
2633                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2634                 rcu_read_lock();
2635                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2636                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2637                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2638                                 break;
2639                         }
2640                 }
2641                 rcu_read_unlock();
2642         }
2643
2644         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2645                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2646
2647 #endif /* CONFIG_SMP */
2648
2649         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2650         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2651
2652         if (wake_flags & WF_SYNC)
2653                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2654
2655 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2656 }
2657
2658 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2659 {
2660         activate_task(rq, p, en_flags);
2661         p->on_rq = 1;
2662
2663         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2664         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2665                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2666 }
2667
2668 /*
2669  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2670  */
2671 static void
2672 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2673 {
2674         trace_sched_wakeup(p, true);
2675         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2676
2677         p->state = TASK_RUNNING;
2678 #ifdef CONFIG_SMP
2679         if (p->sched_class->task_woken)
2680                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2681
2682         if (rq->idle_stamp) {
2683                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2684                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2685
2686                 if (delta > max)
2687                         rq->avg_idle = max;
2688                 else
2689                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2690                 rq->idle_stamp = 0;
2691         }
2692 #endif
2693 }
2694
2695 static void
2696 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2697 {
2698 #ifdef CONFIG_SMP
2699         if (p->sched_contributes_to_load)
2700                 rq->nr_uninterruptible--;
2701 #endif
2702
2703         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2704         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2705 }
2706
2707 /*
2708  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2709  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2710  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2711  * the task is still ->on_rq.
2712  */
2713 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2714 {
2715         struct rq *rq;
2716         int ret = 0;
2717
2718         rq = __task_rq_lock(p);
2719         if (p->on_rq) {
2720                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2721                 ret = 1;
2722         }
2723         __task_rq_unlock(rq);
2724
2725         return ret;
2726 }
2727
2728 #ifdef CONFIG_SMP
2729 static void sched_ttwu_pending(void)
2730 {
2731         struct rq *rq = this_rq();
2732         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
2733         struct task_struct *p;
2734
2735         raw_spin_lock(&rq->lock);
2736
2737         while (llist) {
2738                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
2739                 llist = llist_next(llist);
2740                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2741         }
2742
2743         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2744 }
2745
2746 void scheduler_ipi(void)
2747 {
2748         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
2749                 return;
2750
2751         /*
2752          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2753          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2754          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2755          * we do call them.
2756          *
2757          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2758          * properly.
2759          *
2760          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2761          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2762          * somewhat pessimize the simple resched case.
2763          */
2764         irq_enter();
2765         sched_ttwu_pending();
2766
2767         /*
2768          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
2769          */
2770         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
2771                 this_rq()->idle_balance = 1;
2772                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
2773         }
2774         irq_exit();
2775 }
2776
2777 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2778 {
2779         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
2780                 smp_send_reschedule(cpu);
2781 }
2782
2783 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2784 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2785 {
2786         struct rq *rq;
2787         int ret = 0;
2788
2789         rq = __task_rq_lock(p);
2790         if (p->on_cpu) {
2791                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2792                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2793                 ret = 1;
2794         }
2795         __task_rq_unlock(rq);
2796
2797         return ret;
2798
2799 }
2800 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2801 #endif /* CONFIG_SMP */
2802
2803 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2804 {
2805         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2806
2807 #if defined(CONFIG_SMP)
2808         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2809                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2810                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2811                 return;
2812         }
2813 #endif
2814
2815         raw_spin_lock(&rq->lock);
2816         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2817         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2818 }
2819
2820 /**
2821  * try_to_wake_up - wake up a thread
2822  * @p: the thread to be awakened
2823  * @state: the mask of task states that can be woken
2824  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2825  *
2826  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2827  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2828  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2829  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2830  * runnable without the overhead of this.
2831  *
2832  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2833  * or @state didn't match @p's state.
2834  */
2835 static int
2836 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2837 {
2838         unsigned long flags;
2839         int cpu, success = 0;
2840
2841         smp_wmb();
2842         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2843         if (!(p->state & state))
2844                 goto out;
2845
2846         success = 1; /* we're going to change ->state */
2847         cpu = task_cpu(p);
2848
2849         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2850                 goto stat;
2851
2852 #ifdef CONFIG_SMP
2853         /*
2854          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2855          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2856          */
2857         while (p->on_cpu) {
2858 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2859                 /*
2860                  * In case the architecture enables interrupts in
2861                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2862                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2863                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2864                  * remote wakeup.
2865                  */
2866                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2867                         goto stat;
2868 #else
2869                 cpu_relax();
2870 #endif
2871         }
2872         /*
2873          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2874          */
2875         smp_rmb();
2876
2877         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2878         p->state = TASK_WAKING;
2879
2880         if (p->sched_class->task_waking)
2881                 p->sched_class->task_waking(p);
2882
2883         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2884         if (task_cpu(p) != cpu) {
2885                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2886                 set_task_cpu(p, cpu);
2887         }
2888 #endif /* CONFIG_SMP */
2889
2890         ttwu_queue(p, cpu);
2891 stat:
2892         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2893 out:
2894         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2895
2896         return success;
2897 }
2898
2899 /**
2900  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2901  * @p: the thread to be awakened
2902  *
2903  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2904  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2905  * the current task.
2906  */
2907 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2908 {
2909         struct rq *rq = task_rq(p);
2910
2911         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2912             WARN_ON_ONCE(p == current))
2913                 return;
2914
2915         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2916
2917         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2918                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2919                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2920                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2921         }
2922
2923         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2924                 goto out;
2925
2926         if (!p->on_rq)
2927                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2928
2929         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2930         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2931 out:
2932         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2933 }
2934
2935 /**
2936  * wake_up_process - Wake up a specific process
2937  * @p: The process to be woken up.
2938  *
2939  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2940  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2941  * running.
2942  *
2943  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2944  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2945  */
2946 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2947 {
2948         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2949 }
2950 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2951
2952 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2953 {
2954         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2955 }
2956
2957 /*
2958  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2959  * p is forked by current.
2960  *
2961  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2962  */
2963 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2964 {
2965         p->on_rq                        = 0;
2966
2967         p->se.on_rq                     = 0;
2968         p->se.exec_start                = 0;
2969         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2970         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2971         p->se.nr_migrations             = 0;
2972         p->se.vruntime                  = 0;
2973         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2974
2975 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2976         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2977 #endif
2978
2979         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2980
2981 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2982         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2983 #endif
2984 }
2985
2986 /*
2987  * fork()/clone()-time setup:
2988  */
2989 void sched_fork(struct task_struct *p)
2990 {
2991         unsigned long flags;
2992         int cpu = get_cpu();
2993
2994         __sched_fork(p);
2995         /*
2996          * We mark the process as running here. This guarantees that
2997          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2998          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2999          */
3000         p->state = TASK_RUNNING;
3001
3002         /*
3003          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
3004          */
3005         p->prio = current->normal_prio;
3006
3007         /*
3008          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
3009          */
3010         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
3011                 if (task_has_rt_policy(p)) {
3012                         p->policy = SCHED_NORMAL;
3013                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3014                         p->rt_priority = 0;
3015                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
3016                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3017
3018                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
3019                 set_load_weight(p);
3020
3021                 /*
3022                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
3023                  * fulfilled its duty:
3024                  */
3025                 p->sched_reset_on_fork = 0;
3026         }
3027
3028         if (!rt_prio(p->prio))
3029                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3030
3031         if (p->sched_class->task_fork)
3032                 p->sched_class->task_fork(p);
3033
3034         /*
3035          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
3036          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
3037          * is ran before sched_fork().
3038          *
3039          * Silence PROVE_RCU.
3040          */
3041         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3042         set_task_cpu(p, cpu);
3043         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3044
3045 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
3046         if (likely(sched_info_on()))
3047                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3048 #endif
3049 #if defined(CONFIG_SMP)
3050         p->on_cpu = 0;
3051 #endif
3052 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3053         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
3054         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
3055 #endif
3056 #ifdef CONFIG_SMP
3057         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3058 #endif
3059
3060         put_cpu();
3061 }
3062
3063 /*
3064  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3065  *
3066  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3067  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3068  * on the runqueue and wakes it.
3069  */
3070 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3071 {
3072         unsigned long flags;
3073         struct rq *rq;
3074
3075         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3076 #ifdef CONFIG_SMP
3077         /*
3078          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3079          *  - cpus_allowed can change in the fork path
3080          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
3081          */
3082         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
3083 #endif
3084
3085         rq = __task_rq_lock(p);
3086         activate_task(rq, p, 0);
3087         p->on_rq = 1;
3088         trace_sched_wakeup_new(p, true);
3089         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3090 #ifdef CONFIG_SMP
3091         if (p->sched_class->task_woken)
3092                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3093 #endif
3094         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3095 }
3096
3097 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3098
3099 /**
3100  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3101  * @notifier: notifier struct to register
3102  */
3103 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3104 {
3105         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3106 }
3107 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3108
3109 /**
3110  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3111  * @notifier: notifier struct to unregister
3112  *
3113  * This is safe to call from within a preemption notifier.
3114  */
3115 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3116 {
3117         hlist_del(&notifier->link);
3118 }
3119 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3120
3121 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3122 {
3123         struct preempt_notifier *notifier;
3124         struct hlist_node *node;
3125
3126         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3127                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3128 }
3129
3130 static void
3131 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3132                                  struct task_struct *next)
3133 {
3134         struct preempt_notifier *notifier;
3135         struct hlist_node *node;
3136
3137         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3138                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3139 }
3140
3141 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3142
3143 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3144 {
3145 }
3146
3147 static void
3148 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3149                                  struct task_struct *next)
3150 {
3151 }
3152
3153 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3154
3155 /**
3156  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3157  * @rq: the runqueue preparing to switch
3158  * @prev: the current task that is being switched out
3159  * @next: the task we are going to switch to.
3160  *
3161  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3162  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3163  * switch.
3164  *
3165  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3166  * hooks.
3167  */
3168 static inline void
3169 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3170                     struct task_struct *next)
3171 {
3172         sched_info_switch(prev, next);
3173         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3174         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3175         prepare_lock_switch(rq, next);
3176         prepare_arch_switch(next);
3177         trace_sched_switch(prev, next);
3178 }
3179
3180 /**
3181  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3182  * @rq: runqueue associated with task-switch
3183  * @prev: the thread we just switched away from.
3184  *
3185  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3186  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3187  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3188  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3189  *
3190  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3191  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3192  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3193  * details.)
3194  */
3195 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3196         __releases(rq->lock)
3197 {
3198         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3199         long prev_state;
3200
3201         rq->prev_mm = NULL;
3202
3203         /*
3204          * A task struct has one reference for the use as "current".
3205          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3206          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3207          * the scheduled task must drop that reference.
3208          *
3209          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
3210          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
3211          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
3212          * transition, resulting in a double drop.
3213          */
3214         prev_state = prev->state;
3215         finish_arch_switch(prev);
3216 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3217         local_irq_disable();
3218 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3219         perf_event_task_sched_in(prev, current);
3220 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3221         local_irq_enable();
3222 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3223         finish_lock_switch(rq, prev);
3224
3225         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3226         if (mm)
3227                 mmdrop(mm);
3228         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3229                 /*
3230                  * Remove function-return probe instances associated with this
3231                  * task and put them back on the free list.
3232                  */
3233                 kprobe_flush_task(prev);
3234                 put_task_struct(prev);
3235         }
3236 }
3237
3238 #ifdef CONFIG_SMP
3239
3240 /* assumes rq->lock is held */
3241 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3242 {
3243         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3244                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3245 }
3246
3247 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3248 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3249 {
3250         if (rq->post_schedule) {
3251                 unsigned long flags;
3252
3253                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3254                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3255                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3256                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3257
3258                 rq->post_schedule = 0;
3259         }
3260 }
3261
3262 #else
3263
3264 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3265 {
3266 }
3267
3268 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3269 {
3270 }
3271
3272 #endif
3273
3274 /**
3275  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3276  * @prev: the thread we just switched away from.
3277  */
3278 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3279         __releases(rq->lock)
3280 {
3281         struct rq *rq = this_rq();
3282
3283         finish_task_switch(rq, prev);
3284
3285         /*
3286          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3287          * task_switch?
3288          */
3289         post_schedule(rq);
3290
3291 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3292         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3293         preempt_enable();
3294 #endif
3295         if (current->set_child_tid)
3296                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3297 }
3298
3299 /*
3300  * context_switch - switch to the new MM and the new
3301  * thread's register state.
3302  */
3303 static inline void
3304 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3305                struct task_struct *next)
3306 {
3307         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3308
3309         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3310
3311         mm = next->mm;
3312         oldmm = prev->active_mm;
3313         /*
3314          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3315          * combine the page table reload and the switch backend into
3316          * one hypercall.
3317          */
3318         arch_start_context_switch(prev);
3319
3320         if (!mm) {
3321                 next->active_mm = oldmm;
3322                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3323                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3324         } else
3325                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3326
3327         if (!prev->mm) {
3328                 prev->active_mm = NULL;
3329                 rq->prev_mm = oldmm;
3330         }
3331         /*
3332          * Since the runqueue lock will be released by the next
3333          * task (which is an invalid locking op but in the case
3334          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3335          * do an early lockdep release here:
3336          */
3337 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3338         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3339 #endif
3340
3341         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3342         switch_to(prev, next, prev);
3343
3344         barrier();
3345         /*
3346          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3347          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3348          * frame will be invalid.
3349          */
3350         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3351 }
3352
3353 /*
3354  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3355  *
3356  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3357  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3358  * number of context switches performed since bootup.
3359  */
3360 unsigned long nr_running(void)
3361 {
3362         unsigned long i, sum = 0;
3363
3364         for_each_online_cpu(i)
3365                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3366
3367         return sum;
3368 }
3369
3370 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3371 {
3372         unsigned long i, sum = 0;
3373
3374         for_each_possible_cpu(i)
3375                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3376
3377         /*
3378          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3379          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3380          */
3381         if (unlikely((long)sum < 0))
3382                 sum = 0;
3383
3384         return sum;
3385 }
3386
3387 unsigned long long nr_context_switches(void)
3388 {
3389         int i;
3390         unsigned long long sum = 0;
3391
3392         for_each_possible_cpu(i)
3393                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3394
3395         return sum;
3396 }
3397
3398 unsigned long nr_iowait(void)
3399 {
3400         unsigned long i, sum = 0;
3401
3402         for_each_possible_cpu(i)
3403                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3404
3405         return sum;
3406 }
3407
3408 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3409 {
3410         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3411         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3412 }
3413
3414 unsigned long this_cpu_load(void)
3415 {
3416         struct rq *this = this_rq();
3417         return this->cpu_load[0];
3418 }
3419
3420
3421 /*
3422  * Global load-average calculations
3423  *
3424  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
3425  * in order to minimize overhead.
3426  *
3427  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
3428  * nr_uninterruptible.
3429  *
3430  * Once every LOAD_FREQ:
3431  *
3432  *   nr_active = 0;
3433  *   for_each_possible_cpu(cpu)
3434  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
3435  *
3436  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
3437  *
3438  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
3439  *
3440  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
3441  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
3442  *    to calculating nr_active.
3443  *
3444  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
3445  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
3446  *
3447  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
3448  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
3449  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
3450  *
3451  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
3452  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
3453  *    cpu to have completed this task.
3454  *
3455  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
3456  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
3457  *
3458  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
3459  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
3460  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
3461  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
3462  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
3463  *    all cpus yields the correct result.
3464  *
3465  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
3466  */
3467
3468 /* Variables and functions for calc_load */
3469 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3470 static unsigned long calc_load_update;
3471 unsigned long avenrun[3];
3472 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
3473
3474 /**
3475  * get_avenrun - get the load average array
3476  * @loads:      pointer to dest load array
3477  * @offset:     offset to add
3478  * @shift:      shift count to shift the result left
3479  *
3480  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3481  */
3482 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3483 {
3484         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3485         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3486         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3487 }
3488
3489 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3490 {
3491         long nr_active, delta = 0;
3492
3493         nr_active = this_rq->nr_running;
3494         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3495
3496         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3497                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3498                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3499         }
3500
3501         return delta;
3502 }
3503
3504 /*
3505  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3506  */
3507 static unsigned long
3508 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3509 {
3510         load *= exp;
3511         load += active * (FIXED_1 - exp);
3512         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3513         return load >> FSHIFT;
3514 }
3515
3516 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3517 /*
3518  * Handle NO_HZ for the global load-average.
3519  *
3520  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
3521  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
3522  * NO_HZ.
3523  *
3524  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
3525  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
3526  * when we read the global state.
3527  *
3528  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
3529  *
3530  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
3531  *    contribution, causing under-accounting.
3532  *
3533  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
3534  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
3535  *
3536  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
3537  *
3538  *        0s            5s            10s           15s
3539  *          +10           +10           +10           +10
3540  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
3541  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
3542  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
3543  *
3544  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
3545  *    accumlating the new one.
3546  *
3547  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
3548  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
3549  *    busy state.
3550  *
3551  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
3552  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
3553  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
3554  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
3555  *    LOAD_FREQ intervals.
3556  *
3557  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3558  */
3559 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
3560 static int calc_load_idx;
3561
3562 static inline int calc_load_write_idx(void)
3563 {
3564         int idx = calc_load_idx;
3565
3566         /*
3567          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
3568          * need to observe the new update time.
3569          */
3570         smp_rmb();
3571
3572         /*
3573          * If the folding window started, make sure we start writing in the
3574          * next idle-delta.
3575          */
3576         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
3577                 idx++;
3578
3579         return idx & 1;
3580 }
3581
3582 static inline int calc_load_read_idx(void)
3583 {
3584         return calc_load_idx & 1;
3585 }
3586
3587 void calc_load_enter_idle(void)
3588 {
3589         struct rq *this_rq = this_rq();
3590         long delta;
3591
3592         /*
3593          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
3594          * into the pending idle delta.
3595          */
3596         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3597         if (delta) {
3598                 int idx = calc_load_write_idx();
3599                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
3600         }
3601 }
3602
3603 void calc_load_exit_idle(void)
3604 {
3605         struct rq *this_rq = this_rq();
3606
3607         /*
3608          * If we're still before the sample window, we're done.
3609          */
3610         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3611                 return;
3612
3613         /*
3614          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
3615          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
3616          * sync up for the next window.
3617          */
3618         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
3619         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
3620                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3621 }
3622
3623 static long calc_load_fold_idle(void)
3624 {
3625         int idx = calc_load_read_idx();
3626         long delta = 0;
3627
3628         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
3629                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
3630
3631         return delta;
3632 }
3633
3634 /**
3635  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3636  *
3637  * @x:         base of the power
3638  * @frac_bits: fractional bits of @x
3639  * @n:         power to raise @x to.
3640  *
3641  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3642  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3643  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3644  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3645  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3646  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3647  * vector.
3648  */
3649 static unsigned long
3650 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3651 {
3652         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3653
3654         if (n) for (;;) {
3655                 if (n & 1) {
3656                         result *= x;
3657                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3658                         result >>= frac_bits;
3659                 }
3660                 n >>= 1;
3661                 if (!n)
3662                         break;
3663                 x *= x;
3664                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3665                 x >>= frac_bits;
3666         }
3667
3668         return result;
3669 }
3670
3671 /*
3672  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3673  *
3674  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3675  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3676  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3677  *
3678  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3679  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3680  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3681  *
3682  *  ...
3683  *
3684  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3685  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3686  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3687  *
3688  * [1] application of the geometric series:
3689  *
3690  *              n         1 - x^(n+1)
3691  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3692  *             i=0          1 - x
3693  */
3694 static unsigned long
3695 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3696             unsigned long active, unsigned int n)
3697 {
3698
3699         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3700 }
3701
3702 /*
3703  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3704  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3705  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3706  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3707  *
3708  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3709  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3710  */
3711 static void calc_global_nohz(void)
3712 {
3713         long delta, active, n;
3714
3715         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
3716                 /*
3717                  * Catch-up, fold however many we are behind still
3718                  */
3719                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
3720                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
3721
3722                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3723                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3724
3725                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3726                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3727                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3728
3729                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3730         }
3731
3732         /*
3733          * Flip the idle index...
3734          *
3735          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
3736          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
3737          * index, this avoids a double flip messing things up.
3738          */
3739         smp_wmb();
3740         calc_load_idx++;
3741 }
3742 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
3743
3744 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
3745 static inline void calc_global_nohz(void) { }
3746
3747 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
3748
3749 /*
3750  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3751  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3752  */
3753 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3754 {
3755         long active, delta;
3756
3757         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3758                 return;
3759
3760         /*
3761          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
3762          */
3763         delta = calc_load_fold_idle();
3764         if (delta)
3765                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3766
3767         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3768         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3769
3770         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3771         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3772         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3773
3774         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3775
3776         /*
3777          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
3778          */
3779         calc_global_nohz();
3780 }
3781
3782 /*
3783  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3784  * active count.
3785  */
3786 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3787 {
3788         long delta;
3789
3790         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3791                 return;
3792
3793         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3794         if (delta)
3795                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3796
3797         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3798 }
3799
3800 /*
3801  * End of global load-average stuff
3802  */
3803
3804 /*
3805  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3806  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3807  *
3808  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3809  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3810  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3811  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3812  *
3813  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3814  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3815  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3816  *
3817  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3818  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3819  * particular idx is approximated to be zero.
3820  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3821  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3822  * based on 128 point scale.
3823  * Example:
3824  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3825  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3826  *
3827  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3828  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3829  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3830  */
3831 #define DEGRADE_SHIFT           7
3832 static const unsigned char
3833                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3834 static const unsigned char
3835                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3836                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3837                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3838                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3839                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3840                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3841
3842 /*
3843  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3844  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3845  * adding any new load.
3846  */
3847 static unsigned long
3848 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3849 {
3850         int j = 0;
3851
3852         if (!missed_updates)
3853                 return load;
3854
3855         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3856                 return 0;
3857
3858         if (idx == 1)
3859                 return load >> missed_updates;
3860
3861         while (missed_updates) {
3862                 if (missed_updates % 2)
3863                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3864
3865                 missed_updates >>= 1;
3866                 j++;
3867         }
3868         return load;
3869 }
3870
3871 /*
3872  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3873  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3874  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3875  */
3876 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
3877                               unsigned long pending_updates)
3878 {
3879         int i, scale;
3880
3881         this_rq->nr_load_updates++;
3882
3883         /* Update our load: */
3884         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3885         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3886                 unsigned long old_load, new_load;
3887
3888                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3889
3890                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3891                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3892                 new_load = this_load;
3893                 /*
3894                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3895                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3896                  * example.
3897                  */
3898                 if (new_load > old_load)
3899                         new_load += scale - 1;
3900
3901                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3902         }
3903
3904         sched_avg_update(this_rq);
3905 }
3906
3907 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3908 /*
3909  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
3910  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
3911  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
3912  *
3913  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
3914  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
3915  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
3916  * (tick_nohz_idle_exit).
3917  *
3918  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
3919  */
3920
3921 /*
3922  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
3923  * idle balance.
3924  */
3925 static void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
3926 {
3927         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
3928         unsigned long load = this_rq->load.weight;
3929         unsigned long pending_updates;
3930
3931         /*
3932          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
3933          */
3934         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3935                 return;
3936
3937         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3938         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3939
3940         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
3941 }
3942
3943 /*
3944  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
3945  */
3946 void update_cpu_load_nohz(void)
3947 {
3948         struct rq *this_rq = this_rq();
3949         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
3950         unsigned long pending_updates;
3951
3952         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3953                 return;
3954
3955         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3956         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3957         if (pending_updates) {
3958                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3959                 /*
3960                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
3961                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
3962                  */
3963                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
3964         }
3965         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3966 }
3967 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
3968
3969 /*
3970  * Called from scheduler_tick()
3971  */
3972 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3973 {
3974         /*
3975          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
3976          */
3977         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
3978         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
3979
3980         calc_load_account_active(this_rq);
3981 }
3982
3983 #ifdef CONFIG_SMP
3984
3985 /*
3986  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3987  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3988  */
3989 void sched_exec(void)
3990 {
3991         struct task_struct *p = current;
3992         unsigned long flags;
3993         int dest_cpu;
3994
3995         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3996         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3997         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3998                 goto unlock;
3999
4000         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
4001                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4002
4003                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4004                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
4005                 return;
4006         }
4007 unlock:
4008         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4009 }
4010
4011 #endif
4012
4013 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4014
4015 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4016
4017 /*
4018  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4019  * @p in case that task is currently running.
4020  *
4021  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4022  */
4023 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4024 {
4025         u64 ns = 0;
4026
4027         if (task_current(rq, p)) {
4028                 update_rq_clock(rq);
4029                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
4030                 if ((s64)ns < 0)
4031                         ns = 0;
4032         }
4033
4034         return ns;
4035 }
4036
4037 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4038 {
4039         unsigned long flags;
4040         struct rq *rq;
4041         u64 ns = 0;
4042
4043         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4044         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4045         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4046
4047         return ns;
4048 }
4049
4050 /*
4051  * Return accounted runtime for the task.
4052  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4053  * pending runtime that have not been accounted yet.
4054  */
4055 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4056 {
4057         unsigned long flags;
4058         struct rq *rq;
4059         u64 ns = 0;
4060
4061         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4062         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4063         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4064
4065         return ns;
4066 }
4067
4068 /*
4069  * Account user cpu time to a process.
4070  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4071  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4072  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4073  */
4074 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4075                        cputime_t cputime_scaled)
4076 {
4077         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4078         cputime64_t tmp;
4079
4080         /* Add user time to process. */
4081         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4082         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4083         account_group_user_time(p, cputime);
4084
4085         /* Add user time to cpustat. */
4086         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4087         if (TASK_NICE(p) > 0)
4088                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4089         else
4090                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4091
4092         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4093         /* Account for user time used */
4094         acct_update_integrals(p);
4095 }
4096
4097 /*
4098  * Account guest cpu time to a process.
4099  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4100  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4101  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4102  */
4103 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4104                                cputime_t cputime_scaled)
4105 {
4106         cputime64_t tmp;
4107         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4108
4109         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4110
4111         /* Add guest time to process. */
4112         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4113         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4114         account_group_user_time(p, cputime);
4115         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4116
4117         /* Add guest time to cpustat. */
4118         if (TASK_NICE(p) > 0) {
4119                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4120                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
4121         } else {
4122                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4123                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4124         }
4125 }
4126
4127 /*
4128  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
4129  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4130  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4131  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4132  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
4133  */
4134 static inline
4135 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4136                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
4137 {
4138         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4139
4140         /* Add system time to process. */
4141         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4142         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4143         account_group_system_time(p, cputime);
4144
4145         /* Add system time to cpustat. */
4146         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
4147         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4148
4149         /* Account for system time used */
4150         acct_update_integrals(p);
4151 }
4152
4153 /*
4154  * Account system cpu time to a process.
4155  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4156  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4157  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4158  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4159  */
4160 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4161                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4162 {
4163         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4164         cputime64_t *target_cputime64;
4165
4166         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4167                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4168                 return;
4169         }
4170
4171         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4172                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
4173         else if (in_serving_softirq())
4174                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
4175         else
4176                 target_cputime64 = &cpustat->system;
4177
4178         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
4179 }
4180
4181 /*
4182  * Account for involuntary wait time.
4183  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
4184  */
4185 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4186 {
4187         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4188         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4189
4190         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4191 }
4192
4193 /*
4194  * Account for idle time.
4195  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4196  */
4197 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4198 {
4199         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4200         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4201         struct rq *rq = this_rq();
4202
4203         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4204                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4205         else
4206                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4207 }
4208
4209 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
4210 {
4211 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
4212         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
4213                 u64 steal, st = 0;
4214
4215                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
4216                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
4217
4218                 st = steal_ticks(steal);
4219                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
4220
4221                 account_steal_time(st);
4222                 return st;
4223         }
4224 #endif
4225         return false;
4226 }
4227
4228 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4229
4230 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
4231 /*
4232  * Account a tick to a process and cpustat
4233  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4234  * @user_tick: is the tick from userspace
4235  * @rq: the pointer to rq
4236  *
4237  * Tick demultiplexing follows the order
4238  * - pending hardirq update
4239  * - pending softirq update
4240  * - user_time
4241  * - idle_time
4242  * - system time
4243  *   - check for guest_time
4244  *   - else account as system_time
4245  *
4246  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
4247  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
4248  * opportunity to update it solely in system time.
4249  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
4250  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
4251  */
4252 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4253                                                 struct rq *rq)
4254 {
4255         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4256         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
4257         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4258
4259         if (steal_account_process_tick())
4260                 return;
4261
4262         if (irqtime_account_hi_update()) {
4263                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4264         } else if (irqtime_account_si_update()) {
4265                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4266         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
4267                 /*
4268                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
4269                  * So, we have to handle it separately here.
4270                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
4271                  */
4272                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4273                                         &cpustat->softirq);
4274         } else if (user_tick) {
4275                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4276         } else if (p == rq->idle) {
4277                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4278         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
4279                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4280         } else {
4281                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4282                                         &cpustat->system);
4283         }
4284 }
4285
4286 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
4287 {
4288         int i;
4289         struct rq *rq = this_rq();
4290
4291         for (i = 0; i < ticks; i++)
4292                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
4293 }
4294 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4295 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
4296 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4297                                                 struct rq *rq) {}
4298 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4299
4300 /*
4301  * Account a single tick of cpu time.
4302  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4303  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4304  */
4305 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4306 {
4307         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4308         struct rq *rq = this_rq();
4309
4310         if (sched_clock_irqtime) {
4311                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
4312                 return;
4313         }
4314
4315         if (steal_account_process_tick())
4316                 return;
4317
4318         if (user_tick)
4319                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4320         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4321                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
4322                                     one_jiffy_scaled);
4323         else
4324                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4325 }
4326
4327 /*
4328  * Account multiple ticks of steal time.
4329  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4330  * @ticks: number of stolen ticks
4331  */
4332 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4333 {
4334         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4335 }
4336
4337 /*
4338  * Account multiple ticks of idle time.
4339  * @ticks: number of stolen ticks
4340  */
4341 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4342 {
4343
4344         if (sched_clock_irqtime) {
4345                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
4346                 return;
4347         }
4348
4349         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4350 }
4351
4352 #endif
4353
4354 /*
4355  * Use precise platform statistics if available:
4356  */
4357 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4358 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4359 {
4360         *ut = p->utime;
4361         *st = p->stime;
4362 }
4363
4364 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4365 {
4366         struct task_cputime cputime;
4367
4368         thread_group_cputime(p, &cputime);
4369
4370         *ut = cputime.utime;
4371         *st = cputime.stime;
4372 }
4373 #else
4374
4375 #ifndef nsecs_to_cputime
4376 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
4377 #endif
4378
4379 static cputime_t scale_utime(cputime_t utime, cputime_t rtime, cputime_t total)
4380 {
4381         u64 temp = (__force u64) rtime;
4382
4383         temp *= (__force u64) utime;
4384
4385         if (sizeof(cputime_t) == 4)
4386                 temp = div_u64(temp, (__force u32) total);
4387         else
4388                 temp = div64_u64(temp, (__force u64) total);
4389
4390         return (__force cputime_t) temp;
4391 }
4392
4393 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4394 {
4395         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4396
4397         /*
4398          * Use CFS's precise accounting:
4399          */
4400         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4401
4402         if (total)
4403                 utime = scale_utime(utime, rtime, total);
4404         else
4405                 utime = rtime;
4406
4407         /*
4408          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4409          */
4410         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4411         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4412
4413         *ut = p->prev_utime;
4414         *st = p->prev_stime;
4415 }
4416
4417 /*
4418  * Must be called with siglock held.
4419  */
4420 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4421 {
4422         struct signal_struct *sig = p->signal;
4423         struct task_cputime cputime;
4424         cputime_t rtime, utime, total;
4425
4426         thread_group_cputime(p, &cputime);
4427
4428         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4429         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4430
4431         if (total)
4432                 utime = scale_utime(cputime.utime, rtime, total);
4433         else
4434                 utime = rtime;
4435
4436         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4437         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4438                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4439
4440         *ut = sig->prev_utime;
4441         *st = sig->prev_stime;
4442 }
4443 #endif
4444
4445 /*
4446  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4447  * We call it with interrupts disabled.
4448  */
4449 void scheduler_tick(void)
4450 {
4451         int cpu = smp_processor_id();
4452         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4453         struct task_struct *curr = rq->curr;
4454
4455         sched_clock_tick();
4456
4457         raw_spin_lock(&rq->lock);
4458         update_rq_clock(rq);
4459         update_cpu_load_active(rq);
4460         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4461         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4462
4463         perf_event_task_tick();
4464
4465 #ifdef CONFIG_SMP
4466         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
4467         trigger_load_balance(rq, cpu);
4468 #endif
4469 }
4470
4471 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4472 {
4473         if (in_lock_functions(addr)) {
4474                 addr = CALLER_ADDR2;
4475                 if (in_lock_functions(addr))
4476                         addr = CALLER_ADDR3;
4477         }
4478         return addr;
4479 }
4480
4481 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4482                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4483
4484 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4485 {
4486 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4487         /*
4488          * Underflow?
4489          */
4490         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4491                 return;
4492 #endif
4493         preempt_count() += val;
4494 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4495         /*
4496          * Spinlock count overflowing soon?
4497          */
4498         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4499                                 PREEMPT_MASK - 10);
4500 #endif
4501         if (preempt_count() == val)
4502                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4503 }
4504 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4505
4506 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4507 {
4508 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4509         /*
4510          * Underflow?
4511          */
4512         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4513                 return;
4514         /*
4515          * Is the spinlock portion underflowing?
4516          */
4517         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4518                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4519                 return;
4520 #endif
4521
4522         if (preempt_count() == val)
4523                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4524         preempt_count() -= val;
4525 }
4526 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4527
4528 #endif
4529
4530 /*
4531  * Print scheduling while atomic bug:
4532  */
4533 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4534 {
4535         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4536
4537         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4538                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4539
4540         debug_show_held_locks(prev);
4541         print_modules();
4542         if (irqs_disabled())
4543                 print_irqtrace_events(prev);
4544
4545         if (regs)
4546                 show_regs(regs);
4547         else
4548                 dump_stack();
4549 }
4550
4551 /*
4552  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4553  */
4554 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4555 {
4556         /*
4557          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4558          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4559          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4560          */
4561         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4562                 __schedule_bug(prev);
4563         rcu_sleep_check();
4564
4565         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4566
4567         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4568 }
4569
4570 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4571 {
4572         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4573                 update_rq_clock(rq);
4574         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4575 }
4576
4577 /*
4578  * Pick up the highest-prio task:
4579  */
4580 static inline struct task_struct *
4581 pick_next_task(struct rq *rq)
4582 {
4583         const struct sched_class *class;
4584         struct task_struct *p;
4585
4586         /*
4587          * Optimization: we know that if all tasks are in
4588          * the fair class we can call that function directly:
4589          */
4590         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
4591                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4592                 if (likely(p))
4593                         return p;
4594         }
4595
4596         for_each_class(class) {
4597                 p = class->pick_next_task(rq);
4598                 if (p)
4599                         return p;
4600         }
4601
4602         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4603 }
4604
4605 /*
4606  * __schedule() is the main scheduler function.
4607  */
4608 static void __sched __schedule(void)
4609 {
4610         struct task_struct *prev, *next;
4611         unsigned long *switch_count;
4612         struct rq *rq;
4613         int cpu;
4614
4615 need_resched:
4616         preempt_disable();
4617         cpu = smp_processor_id();
4618         rq = cpu_rq(cpu);
4619         rcu_note_context_switch(cpu);
4620         prev = rq->curr;
4621
4622         schedule_debug(prev);
4623
4624         if (sched_feat(HRTICK))
4625                 hrtick_clear(rq);
4626
4627         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4628
4629         switch_count = &prev->nivcsw;
4630         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4631                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4632                         prev->state = TASK_RUNNING;
4633                 } else {
4634                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4635                         prev->on_rq = 0;
4636
4637                         /*
4638                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4639                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4640                          * concurrency.
4641                          */
4642                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4643                                 struct task_struct *to_wakeup;
4644
4645                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4646                                 if (to_wakeup)
4647                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4648                         }
4649                 }
4650                 switch_count = &prev->nvcsw;
4651         }
4652
4653         pre_schedule(rq, prev);
4654
4655         if (unlikely(!rq->nr_running))
4656                 idle_balance(cpu, rq);
4657
4658         put_prev_task(rq, prev);
4659         next = pick_next_task(rq);
4660         clear_tsk_need_resched(prev);
4661         rq->skip_clock_update = 0;
4662
4663         if (likely(prev != next)) {
4664                 rq->nr_switches++;
4665                 rq->curr = next;
4666                 ++*switch_count;
4667
4668                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4669                 /*
4670                  * The context switch have flipped the stack from under us
4671                  * and restored the local variables which were saved when
4672                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4673                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4674                  */
4675                 cpu = smp_processor_id();
4676                 rq = cpu_rq(cpu);
4677         } else
4678                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4679
4680         post_schedule(rq);
4681
4682         preempt_enable_no_resched();
4683         if (need_resched())
4684                 goto need_resched;
4685 }
4686
4687 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
4688 {
4689         if (!tsk->state)
4690                 return;
4691         /*
4692          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
4693          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
4694          */
4695         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
4696                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
4697 }
4698
4699 asmlinkage void __sched schedule(void)
4700 {
4701         struct task_struct *tsk = current;
4702
4703         sched_submit_work(tsk);
4704         __schedule();
4705 }
4706 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4707
4708 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4709
4710 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4711 {
4712         if (lock->owner != owner)
4713                 return false;
4714
4715         /*
4716          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4717          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4718          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4719          * ensures the memory stays valid.
4720          */
4721         barrier();
4722
4723         return owner->on_cpu;
4724 }
4725
4726 /*
4727  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4728  * access and not reliable.
4729  */
4730 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4731 {
4732         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4733                 return 0;
4734
4735         rcu_read_lock();
4736         while (owner_running(lock, owner)) {
4737                 if (need_resched())
4738                         break;
4739
4740                 arch_mutex_cpu_relax();
4741         }
4742         rcu_read_unlock();
4743
4744         /*
4745          * We break out the loop above on need_resched() and when the
4746          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
4747          * success only when lock->owner is NULL.
4748          */
4749         return lock->owner == NULL;
4750 }
4751 #endif
4752
4753 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4754 /*
4755  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4756  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4757  * occur there and call schedule directly.
4758  */
4759 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4760 {
4761         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4762
4763         /*
4764          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4765          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4766          */
4767         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4768                 return;
4769
4770         do {
4771                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4772                 __schedule();
4773                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4774
4775                 /*
4776                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4777                  * between schedule and now.
4778                  */
4779                 barrier();
4780         } while (need_resched());
4781 }
4782 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4783
4784 /*
4785  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4786  * off of irq context.
4787  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4788  * protect us against recursive calling from irq.
4789  */
4790 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4791 {
4792         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4793
4794         /* Catch callers which need to be fixed */
4795         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4796
4797         do {
4798                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4799                 local_irq_enable();
4800                 __schedule();
4801                 local_irq_disable();
4802                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4803
4804                 /*
4805                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4806                  * between schedule and now.
4807                  */
4808                 barrier();
4809         } while (need_resched());
4810 }
4811
4812 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4813
4814 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4815                           void *key)
4816 {
4817         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4818 }
4819 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4820
4821 /*
4822  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4823  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4824  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4825  *
4826  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4827  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4828  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4829  */
4830 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4831                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4832 {
4833         wait_queue_t *curr, *next;
4834
4835         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4836                 unsigned flags = curr->flags;
4837
4838                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4839                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4840                         break;
4841         }
4842 }
4843
4844 /**
4845  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4846  * @q: the waitqueue
4847  * @mode: which threads
4848  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4849  * @key: is directly passed to the wakeup function
4850  *
4851  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4852  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4853  */
4854 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4855                         int nr_exclusive, void *key)
4856 {
4857         unsigned long flags;
4858
4859         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4860         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4861         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4862 }
4863 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4864
4865 /*
4866  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4867  */
4868 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4869 {
4870         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4871 }
4872 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4873
4874 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4875 {
4876         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4877 }
4878 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4879
4880 /**
4881  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4882  * @q: the waitqueue
4883  * @mode: which threads
4884  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4885  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4886  *
4887  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4888  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4889  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4890  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4891  *
4892  * On UP it can prevent extra preemption.
4893  *
4894  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4895  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4896  */
4897 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4898                         int nr_exclusive, void *key)
4899 {
4900         unsigned long flags;
4901         int wake_flags = WF_SYNC;
4902
4903         if (unlikely(!q))
4904                 return;
4905
4906         if (unlikely(!nr_exclusive))
4907                 wake_flags = 0;
4908
4909         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4910         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4911         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4912 }
4913 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4914
4915 /*
4916  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4917  */
4918 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4919 {
4920         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4921 }
4922 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4923
4924 /**
4925  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4926  * @x:  holds the state of this particular completion
4927  *
4928  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4929  * awakened in the same order in which they were queued.
4930  *
4931  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4932  *
4933  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4934  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4935  */
4936 void complete(struct completion *x)
4937 {
4938         unsigned long flags;
4939
4940         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4941         x->done++;
4942         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4943         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4944 }
4945 EXPORT_SYMBOL(complete);
4946
4947 /**
4948  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4949  * @x:  holds the state of this particular completion
4950  *
4951  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4952  *
4953  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4954  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4955  */
4956 void complete_all(struct completion *x)
4957 {
4958         unsigned long flags;
4959
4960         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4961         x->done += UINT_MAX/2;
4962         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4963         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4964 }
4965 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4966
4967 static inline long __sched
4968 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4969 {
4970         if (!x->done) {
4971                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4972
4973                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4974                 do {
4975                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4976                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4977                                 break;
4978                         }
4979                         __set_current_state(state);
4980                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4981                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4982                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4983                 } while (!x->done && timeout);
4984                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4985                 if (!x->done)
4986                         return timeout;
4987         }
4988         x->done--;
4989         return timeout ?: 1;
4990 }
4991
4992 static long __sched
4993 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4994 {
4995         might_sleep();
4996
4997         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4998         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4999         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5000         return timeout;
5001 }
5002
5003 /**
5004  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5005  * @x:  holds the state of this particular completion
5006  *
5007  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5008  * interruptible and there is no timeout.
5009  *
5010  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5011  * and interrupt capability. Also see complete().
5012  */
5013 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5014 {
5015         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5016 }
5017 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5018
5019 /**
5020  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5021  * @x:  holds the state of this particular completion
5022  * @timeout:  timeout value in jiffies
5023  *
5024  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5025  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5026  * interruptible.
5027  *
5028  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
5029  * jiffies left till timeout) if completed.
5030  */
5031 unsigned long __sched
5032 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5033 {
5034         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5035 }
5036 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5037
5038 /**
5039  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5040  * @x:  holds the state of this particular completion
5041  *
5042  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5043  * interruptible.
5044  *
5045  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
5046  */
5047 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5048 {
5049         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5050         if (t == -ERESTARTSYS)
5051                 return t;
5052         return 0;
5053 }
5054 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5055
5056 /**
5057  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5058  * @x:  holds the state of this particular completion
5059  * @timeout:  timeout value in jiffies
5060  *
5061  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5062  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5063  *
5064  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
5065  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
5066  */
5067 long __sched
5068 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5069                                           unsigned long timeout)
5070 {
5071         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5072 }
5073 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5074
5075 /**
5076  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5077  * @x:  holds the state of this particular completion
5078  *
5079  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5080  * interrupted by a kill signal.
5081  *
5082  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
5083  */
5084 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5085 {
5086         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5087         if (t == -ERESTARTSYS)
5088                 return t;
5089         return 0;
5090 }
5091 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5092
5093 /**
5094  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
5095  * @x:  holds the state of this particular completion
5096  * @timeout:  timeout value in jiffies
5097  *
5098  * This waits for either a completion of a specific task to be
5099  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
5100  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
5101  *
5102  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
5103  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
5104  */
5105 long __sched
5106 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
5107                                      unsigned long timeout)
5108 {
5109         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
5110 }
5111 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
5112
5113 /**
5114  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5115  *      @x:     completion structure
5116  *
5117  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5118  *               1 if a decrement succeeded.
5119  *
5120  *      If a completion is being used as a counting completion,
5121  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5122  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5123  *      is protecting is not available.
5124  */
5125 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5126 {
5127         unsigned long flags;
5128         int ret = 1;
5129
5130         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5131         if (!x->done)
5132                 ret = 0;
5133         else
5134                 x->done--;
5135         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5136         return ret;
5137 }
5138 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5139
5140 /**
5141  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5142  *      @x:     completion structure
5143  *
5144  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5145  *               1 if there are no waiters.
5146  *
5147  */
5148 bool completion_done(struct completion *x)
5149 {
5150         unsigned long flags;
5151         int ret = 1;
5152
5153         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5154         if (!x->done)
5155                 ret = 0;
5156         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5157         return ret;
5158 }
5159 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5160
5161 static long __sched
5162 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5163 {
5164         unsigned long flags;
5165         wait_queue_t wait;
5166
5167         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5168
5169         __set_current_state(state);
5170
5171         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5172         __add_wait_queue(q, &wait);
5173         spin_unlock(&q->lock);
5174         timeout = schedule_timeout(timeout);
5175         spin_lock_irq(&q->lock);
5176         __remove_wait_queue(q, &wait);
5177         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5178
5179         return timeout;
5180 }
5181
5182 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5183 {
5184         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5185 }
5186 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5187
5188 long __sched
5189 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5190 {
5191         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5192 }
5193 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5194
5195 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5196 {
5197         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5198 }
5199 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5200
5201 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5202 {
5203         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5204 }
5205 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5206
5207 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5208
5209 /*
5210  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5211  * @p: task
5212  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5213  *
5214  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5215  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5216  *
5217  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5218  */
5219 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5220 {
5221         int oldprio, on_rq, running;
5222         struct rq *rq;
5223         const struct sched_class *prev_class;
5224
5225         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5226
5227         rq = __task_rq_lock(p);
5228
5229         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
5230         oldprio = p->prio;
5231         prev_class = p->sched_class;
5232         on_rq = p->on_rq;
5233         running = task_current(rq, p);
5234         if (on_rq)
5235                 dequeue_task(rq, p, 0);
5236         if (running)
5237                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5238
5239         if (rt_prio(prio))
5240                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5241         else {
5242                 if (rt_prio(oldprio))
5243                         p->rt.timeout = 0;
5244                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5245         }
5246
5247         p->prio = prio;
5248
5249         if (running)
5250                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5251         if (on_rq)
5252                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
5253
5254         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5255         __task_rq_unlock(rq);
5256 }
5257
5258 #endif
5259
5260 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5261 {
5262         int old_prio, delta, on_rq;
5263         unsigned long flags;
5264         struct rq *rq;
5265
5266         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5267                 return;
5268         /*
5269          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5270          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5271          */
5272         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5273         /*
5274          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5275          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5276          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5277          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5278          */
5279         if (task_has_rt_policy(p)) {
5280                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5281                 goto out_unlock;
5282         }
5283         on_rq = p->on_rq;
5284         if (on_rq)
5285                 dequeue_task(rq, p, 0);
5286
5287         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5288         set_load_weight(p);
5289         old_prio = p->prio;
5290         p->prio = effective_prio(p);
5291         delta = p->prio - old_prio;
5292
5293         if (on_rq) {
5294                 enqueue_task(rq, p, 0);
5295                 /*
5296                  * If the task increased its priority or is running and
5297                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5298                  */
5299                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5300                         resched_task(rq->curr);
5301         }
5302 out_unlock:
5303         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5304 }
5305 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5306
5307 /*
5308  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5309  * @p: task
5310  * @nice: nice value
5311  */
5312 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5313 {
5314         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5315         int nice_rlim = 20 - nice;
5316
5317         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
5318                 capable(CAP_SYS_NICE));
5319 }
5320
5321 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5322
5323 /*
5324  * sys_nice - change the priority of the current process.
5325  * @increment: priority increment
5326  *
5327  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5328  * does similar things.
5329  */
5330 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5331 {
5332         long nice, retval;
5333
5334         /*
5335          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5336          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5337          * and we have a single winner.
5338          */
5339         if (increment < -40)
5340                 increment = -40;
5341         if (increment > 40)
5342                 increment = 40;
5343
5344         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5345         if (nice < -20)
5346                 nice = -20;
5347         if (nice > 19)
5348                 nice = 19;
5349
5350         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5351                 return -EPERM;
5352
5353         retval = security_task_setnice(current, nice);
5354         if (retval)
5355                 return retval;
5356
5357         set_user_nice(current, nice);
5358         return 0;
5359 }
5360
5361 #endif
5362
5363 /**
5364  * task_prio - return the priority value of a given task.
5365  * @p: the task in question.
5366  *
5367  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5368  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5369  * around 0, value goes from -16 to +15.
5370  */
5371 int task_prio(const struct task_struct *p)
5372 {
5373         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5374 }
5375
5376 /**
5377  * task_nice - return the nice value of a given task.
5378  * @p: the task in question.
5379  */
5380 int task_nice(const struct task_struct *p)
5381 {
5382         return TASK_NICE(p);
5383 }
5384 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5385
5386 /**
5387  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5388  * @cpu: the processor in question.
5389  */
5390 int idle_cpu(int cpu)
5391 {
5392         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5393
5394         if (rq->curr != rq->idle)
5395                 return 0;
5396
5397         if (rq->nr_running)
5398                 return 0;
5399
5400 #ifdef CONFIG_SMP
5401         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
5402                 return 0;
5403 #endif
5404
5405         return 1;
5406 }
5407
5408 /**
5409  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5410  * @cpu: the processor in question.
5411  */
5412 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5413 {
5414         return cpu_rq(cpu)->idle;
5415 }
5416
5417 /**
5418  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5419  * @pid: the pid in question.
5420  */
5421 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5422 {
5423         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5424 }
5425
5426 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5427 static void
5428 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5429 {
5430         p->policy = policy;
5431         p->rt_priority = prio;
5432         p->normal_prio = normal_prio(p);
5433         /* we are holding p->pi_lock already */
5434         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5435         if (rt_prio(p->prio))
5436                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5437         else
5438                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5439         set_load_weight(p);
5440 }
5441
5442 /*
5443  * check the target process has a UID that matches the current process's
5444  */
5445 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5446 {
5447         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5448         bool match;
5449
5450         rcu_read_lock();
5451         pcred = __task_cred(p);
5452         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5453                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5454                          cred->euid == pcred->uid);
5455         else
5456                 match = false;
5457         rcu_read_unlock();
5458         return match;
5459 }
5460
5461 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5462                                 const struct sched_param *param, bool user)
5463 {
5464         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5465         unsigned long flags;
5466         const struct sched_class *prev_class;
5467         struct rq *rq;
5468         int reset_on_fork;
5469
5470         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5471         BUG_ON(in_interrupt());
5472 recheck:
5473         /* double check policy once rq lock held */
5474         if (policy < 0) {
5475                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5476                 policy = oldpolicy = p->policy;
5477         } else {
5478                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5479                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5480
5481                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5482                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5483                                 policy != SCHED_IDLE)
5484                         return -EINVAL;
5485         }
5486
5487         /*
5488          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5489          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5490          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5491          */
5492         if (param->sched_priority < 0 ||
5493             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5494             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5495                 return -EINVAL;
5496         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5497                 return -EINVAL;
5498
5499         /*
5500          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5501          */
5502         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5503                 if (rt_policy(policy)) {
5504                         unsigned long rlim_rtprio =
5505                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5506
5507                         /* can't set/change the rt policy */
5508                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5509                                 return -EPERM;
5510
5511                         /* can't increase priority */
5512                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5513                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5514                                 return -EPERM;
5515                 }
5516
5517                 /*
5518                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5519                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5520                  */
5521                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5522                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5523                                 return -EPERM;
5524                 }
5525
5526                 /* can't change other user's priorities */
5527                 if (!check_same_owner(p))
5528                         return -EPERM;
5529
5530                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5531                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5532                         return -EPERM;
5533         }
5534
5535         if (user) {
5536                 retval = security_task_setscheduler(p);
5537                 if (retval)
5538                         return retval;
5539         }
5540
5541         /*
5542          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5543          * changing the priority of the task:
5544          *
5545          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5546          * runqueue lock must be held.
5547          */
5548         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5549
5550         /*
5551          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5552          */
5553         if (p == rq->stop) {
5554                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5555                 return -EINVAL;
5556         }
5557
5558         /*
5559          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5560          */
5561         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5562                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5563
5564                 __task_rq_unlock(rq);
5565                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5566                 return 0;
5567         }
5568
5569 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5570         if (user) {
5571                 /*
5572                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5573                  * assigned.
5574                  */
5575                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5576                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5577                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5578                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5579                         return -EPERM;
5580                 }
5581         }
5582 #endif
5583
5584         /* recheck policy now with rq lock held */
5585         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5586                 policy = oldpolicy = -1;
5587                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5588                 goto recheck;
5589         }
5590         on_rq = p->on_rq;
5591         running = task_current(rq, p);
5592         if (on_rq)
5593                 deactivate_task(rq, p, 0);
5594         if (running)
5595                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5596
5597         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5598
5599         oldprio = p->prio;
5600         prev_class = p->sched_class;
5601         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5602
5603         if (running)
5604                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5605         if (on_rq)
5606                 activate_task(rq, p, 0);
5607
5608         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5609         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5610
5611         rt_mutex_adjust_pi(p);
5612
5613         return 0;
5614 }
5615
5616 /**
5617  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5618  * @p: the task in question.
5619  * @policy: new policy.
5620  * @param: structure containing the new RT priority.
5621  *
5622  * NOTE that the task may be already dead.
5623  */
5624 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5625                        const struct sched_param *param)
5626 {
5627         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5628 }
5629 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5630
5631 /**
5632  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5633  * @p: the task in question.
5634  * @policy: new policy.
5635  * @param: structure containing the new RT priority.
5636  *
5637  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5638  * current context has permission.  For example, this is needed in
5639  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5640  * but our caller might not have that capability.
5641  */
5642 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5643                                const struct sched_param *param)
5644 {
5645         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5646 }
5647
5648 static int
5649 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5650 {
5651         struct sched_param lparam;
5652         struct task_struct *p;
5653         int retval;
5654
5655         if (!param || pid < 0)
5656                 return -EINVAL;
5657         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5658                 return -EFAULT;
5659
5660         rcu_read_lock();
5661         retval = -ESRCH;
5662         p = find_process_by_pid(pid);
5663         if (p != NULL)
5664                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5665         rcu_read_unlock();
5666
5667         return retval;
5668 }
5669
5670 /**
5671  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5672  * @pid: the pid in question.
5673  * @policy: new policy.
5674  * @param: structure containing the new RT priority.
5675  */
5676 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5677                 struct sched_param __user *, param)
5678 {
5679         /* negative values for policy are not valid */
5680         if (policy < 0)
5681                 return -EINVAL;
5682
5683         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5684 }
5685
5686 /**
5687  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5688  * @pid: the pid in question.
5689  * @param: structure containing the new RT priority.
5690  */
5691 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5692 {
5693         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5694 }
5695
5696 /**
5697  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5698  * @pid: the pid in question.
5699  */
5700 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5701 {
5702         struct task_struct *p;
5703         int retval;
5704
5705         if (pid < 0)
5706                 return -EINVAL;
5707
5708         retval = -ESRCH;
5709         rcu_read_lock();
5710         p = find_process_by_pid(pid);
5711         if (p) {
5712                 retval = security_task_getscheduler(p);
5713                 if (!retval)
5714                         retval = p->policy
5715                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5716         }
5717         rcu_read_unlock();
5718         return retval;
5719 }
5720
5721 /**
5722  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5723  * @pid: the pid in question.
5724  * @param: structure containing the RT priority.
5725  */
5726 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5727 {
5728         struct sched_param lp;
5729         struct task_struct *p;
5730         int retval;
5731
5732         if (!param || pid < 0)
5733                 return -EINVAL;
5734
5735         rcu_read_lock();
5736         p = find_process_by_pid(pid);
5737         retval = -ESRCH;
5738         if (!p)
5739                 goto out_unlock;
5740
5741         retval = security_task_getscheduler(p);
5742         if (retval)
5743                 goto out_unlock;
5744
5745         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5746         rcu_read_unlock();
5747
5748         /*
5749          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5750          */
5751         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5752
5753         return retval;
5754
5755 out_unlock:
5756         rcu_read_unlock();
5757         return retval;
5758 }
5759
5760 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5761 {
5762         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5763         struct task_struct *p;
5764         int retval;
5765
5766         get_online_cpus();
5767         rcu_read_lock();
5768
5769         p = find_process_by_pid(pid);
5770         if (!p) {
5771                 rcu_read_unlock();
5772                 put_online_cpus();
5773                 return -ESRCH;
5774         }
5775
5776         /* Prevent p going away */
5777         get_task_struct(p);
5778         rcu_read_unlock();
5779
5780         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5781                 retval = -ENOMEM;
5782                 goto out_put_task;
5783         }
5784         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5785                 retval = -ENOMEM;
5786                 goto out_free_cpus_allowed;
5787         }
5788         retval = -EPERM;
5789         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5790                 goto out_unlock;
5791
5792         retval = security_task_setscheduler(p);
5793         if (retval)
5794                 goto out_unlock;
5795
5796         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5797         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5798 again:
5799         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5800
5801         if (!retval) {
5802                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5803                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5804                         /*
5805                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5806                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5807                          * cpuset's cpus_allowed
5808                          */
5809                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5810                         goto again;
5811                 }
5812         }
5813 out_unlock:
5814         free_cpumask_var(new_mask);
5815 out_free_cpus_allowed:
5816         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5817 out_put_task:
5818         put_task_struct(p);
5819         put_online_cpus();
5820         return retval;
5821 }
5822
5823 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5824                              struct cpumask *new_mask)
5825 {
5826         if (len < cpumask_size())
5827                 cpumask_clear(new_mask);
5828         else if (len > cpumask_size())
5829                 len = cpumask_size();
5830
5831         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5832 }
5833
5834 /**
5835  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5836  * @pid: pid of the process
5837  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5838  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5839  */
5840 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5841                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5842 {
5843         cpumask_var_t new_mask;
5844         int retval;
5845
5846         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5847                 return -ENOMEM;
5848
5849         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5850         if (retval == 0)
5851                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5852         free_cpumask_var(new_mask);
5853         return retval;
5854 }
5855
5856 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5857 {
5858         struct task_struct *p;
5859         unsigned long flags;
5860         int retval;
5861
5862         get_online_cpus();
5863         rcu_read_lock();
5864
5865         retval = -ESRCH;
5866         p = find_process_by_pid(pid);
5867         if (!p)
5868                 goto out_unlock;
5869
5870         retval = security_task_getscheduler(p);
5871         if (retval)
5872                 goto out_unlock;
5873
5874         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5875         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5876         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5877
5878 out_unlock:
5879         rcu_read_unlock();
5880         put_online_cpus();
5881
5882         return retval;
5883 }
5884
5885 /**
5886  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5887  * @pid: pid of the process
5888  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5889  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5890  */
5891 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5892                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5893 {
5894         int ret;
5895         cpumask_var_t mask;
5896
5897         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5898                 return -EINVAL;
5899         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5900                 return -EINVAL;
5901
5902         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5903                 return -ENOMEM;
5904
5905         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5906         if (ret == 0) {
5907                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5908
5909                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5910                         ret = -EFAULT;
5911                 else
5912                         ret = retlen;
5913         }
5914         free_cpumask_var(mask);
5915
5916         return ret;
5917 }
5918
5919 /**
5920  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5921  *
5922  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5923  * other threads running on this CPU then this function will return.
5924  */
5925 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5926 {
5927         struct rq *rq = this_rq_lock();
5928
5929         schedstat_inc(rq, yld_count);
5930         current->sched_class->yield_task(rq);
5931
5932         /*
5933          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5934          * no need to preempt or enable interrupts:
5935          */
5936         __release(rq->lock);
5937         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5938         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5939         preempt_enable_no_resched();
5940
5941         schedule();
5942
5943         return 0;
5944 }
5945
5946 static inline int should_resched(void)
5947 {
5948         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5949 }
5950
5951 static void __cond_resched(void)
5952 {
5953         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5954         __schedule();
5955         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5956 }
5957
5958 int __sched _cond_resched(void)
5959 {
5960         if (should_resched()) {
5961                 __cond_resched();
5962                 return 1;
5963         }
5964         return 0;
5965 }
5966 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5967
5968 /*
5969  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5970  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5971  *
5972  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5973  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5974  * spin_unlock(), once by hand).
5975  */
5976 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5977 {
5978         int resched = should_resched();
5979         int ret = 0;
5980
5981         lockdep_assert_held(lock);
5982
5983         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5984                 spin_unlock(lock);
5985                 if (resched)
5986                         __cond_resched();
5987                 else
5988                         cpu_relax();
5989                 ret = 1;
5990                 spin_lock(lock);
5991         }
5992         return ret;
5993 }
5994 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5995
5996 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5997 {
5998         BUG_ON(!in_softirq());
5999
6000         if (should_resched()) {
6001                 local_bh_enable();
6002                 __cond_resched();
6003                 local_bh_disable();
6004                 return 1;
6005         }
6006         return 0;
6007 }
6008 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6009
6010 /**
6011  * yield - yield the current processor to other threads.
6012  *
6013  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6014  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6015  */
6016 void __sched yield(void)
6017 {
6018         set_current_state(TASK_RUNNING);
6019         sys_sched_yield();
6020 }
6021 EXPORT_SYMBOL(yield);
6022
6023 /**
6024  * yield_to - yield the current processor to another thread in
6025  * your thread group, or accelerate that thread toward the
6026  * processor it's on.
6027  * @p: target task
6028  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
6029  *
6030  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
6031  * can't go away on us before we can do any checks.
6032  *
6033  * Returns true if we indeed boosted the target task.
6034  */
6035 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
6036 {
6037         struct task_struct *curr = current;
6038         struct rq *rq, *p_rq;
6039         unsigned long flags;
6040         bool yielded = 0;
6041
6042         local_irq_save(flags);
6043         rq = this_rq();
6044
6045 again:
6046         p_rq = task_rq(p);
6047         double_rq_lock(rq, p_rq);
6048         while (task_rq(p) != p_rq) {
6049                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
6050                 goto again;
6051         }
6052
6053         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
6054                 goto out;
6055
6056         if (curr->sched_class != p->sched_class)
6057                 goto out;
6058
6059         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
6060                 goto out;
6061
6062         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
6063         if (yielded) {
6064                 schedstat_inc(rq, yld_count);
6065                 /*
6066                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
6067                  * fairness.
6068                  */
6069                 if (preempt && rq != p_rq)
6070                         resched_task(p_rq->curr);
6071         }
6072
6073 out:
6074         double_rq_unlock(rq, p_rq);
6075         local_irq_restore(flags);
6076
6077         if (yielded)
6078                 schedule();
6079
6080         return yielded;
6081 }
6082 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
6083
6084 /*
6085  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6086  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6087  */
6088 void __sched io_schedule(void)
6089 {
6090         struct rq *rq = raw_rq();
6091
6092         delayacct_blkio_start();
6093         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6094         blk_flush_plug(current);
6095         current->in_iowait = 1;
6096         schedule();
6097         current->in_iowait = 0;
6098         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6099         delayacct_blkio_end();
6100 }
6101 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6102
6103 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6104 {
6105         struct rq *rq = raw_rq();
6106         long ret;
6107
6108         delayacct_blkio_start();
6109         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6110         blk_flush_plug(current);
6111         current->in_iowait = 1;
6112         ret = schedule_timeout(timeout);
6113         current->in_iowait = 0;
6114         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6115         delayacct_blkio_end();
6116         return ret;
6117 }
6118
6119 /**
6120  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6121  * @policy: scheduling class.
6122  *
6123  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6124  * by a given scheduling class.
6125  */
6126 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6127 {
6128         int ret = -EINVAL;
6129
6130         switch (policy) {
6131         case SCHED_FIFO:
6132         case SCHED_RR:
6133                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6134                 break;
6135         case SCHED_NORMAL:
6136         case SCHED_BATCH:
6137         case SCHED_IDLE:
6138                 ret = 0;
6139                 break;
6140         }
6141         return ret;
6142 }
6143
6144 /**
6145  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6146  * @policy: scheduling class.
6147  *
6148  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6149  * by a given scheduling class.
6150  */
6151 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6152 {
6153         int ret = -EINVAL;
6154
6155         switch (policy) {
6156         case SCHED_FIFO:
6157         case SCHED_RR:
6158                 ret = 1;
6159                 break;
6160         case SCHED_NORMAL:
6161         case SCHED_BATCH:
6162         case SCHED_IDLE:
6163                 ret = 0;
6164         }
6165         return ret;
6166 }
6167
6168 /**
6169  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6170  * @pid: pid of the process.
6171  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6172  *
6173  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6174  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6175  */
6176 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6177                 struct timespec __user *, interval)
6178 {
6179         struct task_struct *p;
6180         unsigned int time_slice;
6181         unsigned long flags;
6182         struct rq *rq;
6183         int retval;
6184         struct timespec t;
6185
6186         if (pid < 0)
6187                 return -EINVAL;
6188
6189         retval = -ESRCH;
6190         rcu_read_lock();
6191         p = find_process_by_pid(pid);
6192         if (!p)
6193                 goto out_unlock;
6194
6195         retval = security_task_getscheduler(p);
6196         if (retval)
6197                 goto out_unlock;
6198
6199         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6200         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6201         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6202
6203         rcu_read_unlock();
6204         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6205         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6206         return retval;
6207
6208 out_unlock:
6209         rcu_read_unlock();
6210         return retval;
6211 }
6212
6213 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6214
6215 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6216 {
6217         unsigned long free = 0;
6218         unsigned state;
6219
6220         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6221         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
6222                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6223 #if BITS_PER_LONG == 32
6224         if (state == TASK_RUNNING)
6225                 printk(KERN_CONT " running  ");
6226         else
6227                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6228 #else
6229         if (state == TASK_RUNNING)
6230                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6231         else
6232                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6233 #endif
6234 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6235         free = stack_not_used(p);
6236 #endif
6237         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6238                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6239                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6240
6241         show_stack(p, NULL);
6242 }
6243
6244 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6245 {
6246         struct task_struct *g, *p;
6247
6248 #if BITS_PER_LONG == 32
6249         printk(KERN_INFO
6250                 "  task                PC stack   pid father\n");
6251 #else
6252         printk(KERN_INFO
6253                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6254 #endif
6255         rcu_read_lock();
6256         do_each_thread(g, p) {
6257                 /*
6258                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6259                  * console might take a lot of time:
6260                  */
6261                 touch_nmi_watchdog();
6262                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6263                         sched_show_task(p);
6264         } while_each_thread(g, p);
6265
6266         touch_all_softlockup_watchdogs();
6267
6268 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6269         sysrq_sched_debug_show();
6270 #endif
6271         rcu_read_unlock();
6272         /*
6273          * Only show locks if all tasks are dumped:
6274          */
6275         if (!state_filter)
6276                 debug_show_all_locks();
6277 }
6278
6279 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6280 {
6281         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6282 }
6283
6284 /**
6285  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6286  * @idle: task in question
6287  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6288  *
6289  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6290  * flag, to make booting more robust.
6291  */
6292 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6293 {
6294         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6295         unsigned long flags;
6296
6297         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6298
6299         __sched_fork(idle);
6300         idle->state = TASK_RUNNING;
6301         idle->se.exec_start = sched_clock();
6302
6303         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
6304         /*
6305          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
6306          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
6307          * lockdep check in task_group() will fail.
6308          *
6309          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
6310          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
6311          *
6312          * Silence PROVE_RCU
6313          */
6314         rcu_read_lock();
6315         __set_task_cpu(idle, cpu);
6316         rcu_read_unlock();
6317
6318         rq->curr = rq->idle = idle;
6319 #if defined(CONFIG_SMP)
6320         idle->on_cpu = 1;
6321 #endif
6322         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6323
6324         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6325         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6326
6327         /*
6328          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6329          */
6330         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6331         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
6332 #if defined(CONFIG_SMP)
6333         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
6334 #endif
6335 }
6336
6337 /*
6338  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6339  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6340  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6341  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6342  * number of CPUs.
6343  *
6344  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6345  */
6346 static int get_update_sysctl_factor(void)
6347 {
6348         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
6349         unsigned int factor;
6350
6351         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
6352         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
6353                 factor = 1;
6354                 break;
6355         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
6356                 factor = cpus;
6357                 break;
6358         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
6359         default:
6360                 factor = 1 + ilog2(cpus);
6361                 break;
6362         }
6363
6364         return factor;
6365 }
6366
6367 static void update_sysctl(void)
6368 {
6369         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
6370
6371 #define SET_SYSCTL(name) \
6372         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
6373         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
6374         SET_SYSCTL(sched_latency);
6375         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
6376 #undef SET_SYSCTL
6377 }
6378
6379 static inline void sched_init_granularity(void)
6380 {
6381         update_sysctl();
6382 }
6383
6384 #ifdef CONFIG_SMP
6385 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6386 {
6387         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
6388                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6389
6390         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6391         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6392 }
6393
6394 /*
6395  * This is how migration works:
6396  *
6397  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
6398  *    stop_one_cpu().
6399  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
6400  *    off the CPU)
6401  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6402  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6403  *    it and puts it into the right queue.
6404  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6405  *    is done.
6406  */
6407
6408 /*
6409  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6410  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6411  * is removed from the allowed bitmask.
6412  *
6413  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6414  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6415  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6416  */
6417 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6418 {
6419         unsigned long flags;
6420         struct rq *rq;
6421         unsigned int dest_cpu;
6422         int ret = 0;
6423
6424         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6425
6426         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6427                 goto out;
6428
6429         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6430                 ret = -EINVAL;
6431                 goto out;
6432         }
6433
6434         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6435                 ret = -EINVAL;
6436                 goto out;
6437         }
6438
6439         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6440
6441         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6442         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6443                 goto out;
6444
6445         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6446         if (p->on_rq) {
6447                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6448                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6449                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6450                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6451                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6452                 return 0;
6453         }
6454 out:
6455         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6456
6457         return ret;
6458 }
6459 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6460
6461 /*
6462  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6463  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6464  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6465  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6466  *
6467  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6468  * as the task is no longer on this CPU.
6469  *
6470  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6471  */
6472 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6473 {
6474         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6475         int ret = 0;
6476
6477         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6478                 return ret;
6479
6480         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6481         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6482
6483         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6484         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6485         /* Already moved. */
6486         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6487                 goto done;
6488         /* Affinity changed (again). */
6489         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
6490                 goto fail;
6491
6492         /*
6493          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6494          * placed properly.
6495          */
6496         if (p->on_rq) {
6497                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6498                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6499                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6500                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6501         }
6502 done:
6503         ret = 1;
6504 fail:
6505         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6506         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6507         return ret;
6508 }
6509
6510 /*
6511  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6512  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6513  * 'pushing' onto another runqueue.
6514  */
6515 static int migration_cpu_stop(void *data)
6516 {
6517         struct migration_arg *arg = data;
6518
6519         /*
6520          * The original target cpu might have gone down and we might
6521          * be on another cpu but it doesn't matter.
6522          */
6523         local_irq_disable();
6524         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6525         local_irq_enable();
6526         return 0;
6527 }
6528
6529 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6530
6531 /*
6532  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6533  * offline.
6534  */
6535 void idle_task_exit(void)
6536 {
6537         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6538
6539         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6540
6541         if (mm != &init_mm)
6542                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6543         mmdrop(mm);
6544 }
6545
6546 /*
6547  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6548  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6549  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6550  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6551  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6552  */
6553 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6554 {
6555         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6556
6557         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6558         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6559 }
6560
6561 /*
6562  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6563  */
6564 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6565 {
6566         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6567         rq->calc_load_active = 0;
6568 }
6569
6570 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6571 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
6572 {
6573         struct cfs_rq *cfs_rq;
6574
6575         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
6576                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
6577
6578                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
6579                         continue;
6580
6581                 /*
6582                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
6583                  * there's some valid quota amount
6584                  */
6585                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
6586                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
6587                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6588         }
6589 }
6590 #endif
6591
6592 /*
6593  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6594  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6595  *
6596  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6597  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6598  * because of lock validation efforts.
6599  */
6600 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6601 {
6602         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6603         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6604         int dest_cpu;
6605
6606         /*
6607          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6608          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6609          *
6610          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6611          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6612          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6613          * done here.
6614          */
6615         rq->stop = NULL;
6616
6617         for ( ; ; ) {
6618                 /*
6619                  * There's this thread running, bail when that's the only
6620                  * remaining thread.
6621                  */
6622                 if (rq->nr_running == 1)
6623                         break;
6624
6625                 next = pick_next_task(rq);
6626                 BUG_ON(!next);
6627                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6628
6629                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6630                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6631                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6632
6633                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6634
6635                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6636         }
6637
6638         rq->stop = stop;
6639 }
6640
6641 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6642
6643 #if !defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) || !defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6644 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
6645 #endif
6646
6647 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6648
6649 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6650         {
6651                 .procname       = "sched_domain",
6652                 .mode           = 0555,
6653         },
6654         {}
6655 };
6656
6657 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6658         {
6659                 .procname       = "kernel",
6660                 .mode           = 0555,
6661                 .child          = sd_ctl_dir,
6662         },
6663         {}
6664 };
6665
6666 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6667 {
6668         struct ctl_table *entry =
6669                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6670
6671         return entry;
6672 }
6673
6674 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6675 {
6676         struct ctl_table *entry;
6677
6678         /*
6679          * In the intermediate directories, both the child directory and
6680          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6681          * will always be set. In the lowest directory the names are
6682          * static strings and all have proc handlers.
6683          */
6684         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6685                 if (entry->child)
6686                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6687                 if (entry->proc_handler == NULL)
6688                         kfree(entry->procname);
6689         }
6690
6691         kfree(*tablep);
6692         *tablep = NULL;
6693 }
6694
6695 static int min_load_idx = 0;
6696 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
6697
6698 static void
6699 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6700                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6701                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler,
6702                 bool load_idx)
6703 {
6704         entry->procname = procname;
6705         entry->data = data;
6706         entry->maxlen = maxlen;
6707         entry->mode = mode;
6708         entry->proc_handler = proc_handler;
6709
6710         if (load_idx) {
6711                 entry->extra1 = &min_load_idx;
6712                 entry->extra2 = &max_load_idx;
6713         }
6714 }
6715
6716 static struct ctl_table *
6717 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6718 {
6719         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6720
6721         if (table == NULL)
6722                 return NULL;
6723
6724         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6725                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
6726         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6727                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
6728         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6729                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6730         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6731                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6732         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6733                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6734         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6735                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6736         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6737                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
6738         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6739                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6740         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6741                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6742         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6743                 &sd->cache_nice_tries,
6744                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6745         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6746                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
6747         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6748                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
6749         /* &table[12] is terminator */
6750
6751         return table;
6752 }
6753
6754 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6755 {
6756         struct ctl_table *entry, *table;
6757         struct sched_domain *sd;
6758         int domain_num = 0, i;
6759         char buf[32];
6760
6761         for_each_domain(cpu, sd)
6762                 domain_num++;
6763         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6764         if (table == NULL)
6765                 return NULL;
6766
6767         i = 0;
6768         for_each_domain(cpu, sd) {
6769                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6770                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6771                 entry->mode = 0555;
6772                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6773                 entry++;
6774                 i++;
6775         }
6776         return table;
6777 }
6778
6779 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6780 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6781 {
6782         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6783         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6784         char buf[32];
6785
6786         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6787         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6788
6789         if (entry == NULL)
6790                 return;
6791
6792         for_each_possible_cpu(i) {
6793                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6794                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6795                 entry->mode = 0555;
6796                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6797                 entry++;
6798         }
6799
6800         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6801         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6802 }
6803
6804 /* may be called multiple times per register */
6805 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6806 {
6807         if (sd_sysctl_header)
6808                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6809         sd_sysctl_header = NULL;
6810         if (sd_ctl_dir[0].child)
6811                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6812 }
6813 #else
6814 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6815 {
6816 }
6817 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6818 {
6819 }
6820 #endif
6821
6822 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6823 {
6824         if (!rq->online) {
6825                 const struct sched_class *class;
6826
6827                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6828                 rq->online = 1;
6829
6830                 for_each_class(class) {
6831                         if (class->rq_online)
6832                                 class->rq_online(rq);
6833                 }
6834         }
6835 }
6836
6837 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6838 {
6839         if (rq->online) {
6840                 const struct sched_class *class;
6841
6842                 for_each_class(class) {
6843                         if (class->rq_offline)
6844                                 class->rq_offline(rq);
6845                 }
6846
6847                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6848                 rq->online = 0;
6849         }
6850 }
6851
6852 /*
6853  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6854  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6855  */
6856 static int __cpuinit
6857 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6858 {
6859         int cpu = (long)hcpu;
6860         unsigned long flags;
6861         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6862
6863         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6864
6865         case CPU_UP_PREPARE:
6866                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6867                 account_reset_rq(rq);
6868                 break;
6869
6870         case CPU_ONLINE:
6871                 /* Update our root-domain */
6872                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6873                 if (rq->rd) {
6874                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6875
6876                         set_rq_online(rq);
6877                 }
6878                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6879                 break;
6880
6881 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6882         case CPU_DYING:
6883                 sched_ttwu_pending();
6884                 /* Update our root-domain */
6885                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6886                 if (rq->rd) {
6887                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6888                         set_rq_offline(rq);
6889                 }
6890                 migrate_tasks(cpu);
6891                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6892                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6893
6894                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6895                 calc_global_load_remove(rq);
6896                 break;
6897 #endif
6898         }
6899
6900         update_max_interval();
6901
6902         return NOTIFY_OK;
6903 }
6904
6905 /*
6906  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6907  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6908  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6909  */
6910 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6911         .notifier_call = migration_call,
6912         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6913 };
6914
6915 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6916                                       unsigned long action, void *hcpu)
6917 {
6918         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6919         case CPU_ONLINE:
6920         case CPU_DOWN_FAILED:
6921                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6922                 return NOTIFY_OK;
6923         default:
6924                 return NOTIFY_DONE;
6925         }
6926 }
6927
6928 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6929                                         unsigned long action, void *hcpu)
6930 {
6931         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6932         case CPU_DOWN_PREPARE:
6933                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6934                 return NOTIFY_OK;
6935         default:
6936                 return NOTIFY_DONE;
6937         }
6938 }
6939
6940 static int __init migration_init(void)
6941 {
6942         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6943         int err;
6944
6945         /* Initialize migration for the boot CPU */
6946         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6947         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6948         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6949         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6950
6951         /* Register cpu active notifiers */
6952         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6953         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6954
6955         return 0;
6956 }
6957 early_initcall(migration_init);
6958 #endif
6959
6960 #ifdef CONFIG_SMP
6961
6962 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6963
6964 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6965
6966 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6967
6968 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6969 {
6970         sched_domain_debug_enabled = 1;
6971
6972         return 0;
6973 }
6974 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6975
6976 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6977                                   struct cpumask *groupmask)
6978 {
6979         struct sched_group *group = sd->groups;
6980         char str[256];
6981
6982         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6983         cpumask_clear(groupmask);
6984
6985         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6986
6987         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6988                 printk("does not load-balance\n");
6989                 if (sd->parent)
6990                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6991                                         " has parent");
6992                 return -1;
6993         }
6994
6995         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6996
6997         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6998                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6999                                 "CPU%d\n", cpu);
7000         }
7001         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7002                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7003                                 " CPU%d\n", cpu);
7004         }
7005
7006         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7007         do {
7008                 if (!group) {
7009                         printk("\n");
7010                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7011                         break;
7012                 }
7013
7014                 if (!group->sgp->power) {
7015                         printk(KERN_CONT "\n");
7016                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7017                                         "set\n");
7018                         break;
7019                 }
7020
7021                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7022                         printk(KERN_CONT "\n");
7023                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7024                         break;
7025                 }
7026
7027                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7028                         printk(KERN_CONT "\n");
7029                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7030                         break;
7031                 }
7032
7033                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7034
7035                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7036
7037                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7038                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
7039                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7040                                 group->sgp->power);
7041                 }
7042
7043                 group = group->next;
7044         } while (group != sd->groups);
7045         printk(KERN_CONT "\n");
7046
7047         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7048                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7049
7050         if (sd->parent &&
7051             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7052                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7053                         "of domain->span\n");
7054         return 0;
7055 }
7056
7057 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7058 {
7059         int level = 0;
7060
7061         if (!sched_domain_debug_enabled)
7062                 return;
7063
7064         if (!sd) {
7065                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7066                 return;
7067         }
7068
7069         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7070
7071         for (;;) {
7072                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
7073                         break;
7074                 level++;
7075                 sd = sd->parent;
7076                 if (!sd)
7077                         break;
7078         }
7079 }
7080 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7081 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7082 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7083
7084 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7085 {
7086         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7087                 return 1;
7088
7089         /* Following flags need at least 2 groups */
7090         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7091                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7092                          SD_BALANCE_FORK |
7093                          SD_BALANCE_EXEC |
7094                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7095                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7096                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7097                         return 0;
7098         }
7099
7100         /* Following flags don't use groups */
7101         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7102                 return 0;
7103
7104         return 1;
7105 }
7106
7107 static int
7108 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7109 {
7110         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7111
7112         if (sd_degenerate(parent))
7113                 return 1;
7114
7115         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7116                 return 0;
7117
7118         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7119         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7120                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7121                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7122                                 SD_BALANCE_FORK |
7123                                 SD_BALANCE_EXEC |
7124                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7125                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7126                 if (nr_node_ids == 1)
7127                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7128         }
7129         if (~cflags & pflags)
7130                 return 0;
7131
7132         return 1;
7133 }
7134
7135 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
7136 {
7137         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
7138
7139         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7140         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7141         free_cpumask_var(rd->online);
7142         free_cpumask_var(rd->span);
7143         kfree(rd);
7144 }
7145
7146 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7147 {
7148         struct root_domain *old_rd = NULL;
7149         unsigned long flags;
7150
7151         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7152
7153         if (rq->rd) {
7154                 old_rd = rq->rd;
7155
7156                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7157                         set_rq_offline(rq);
7158
7159                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7160
7161                 /*
7162                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7163                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7164                  * in this function:
7165                  */
7166                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7167                         old_rd = NULL;
7168         }
7169
7170         atomic_inc(&rd->refcount);
7171         rq->rd = rd;
7172
7173         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7174         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
7175                 set_rq_online(rq);
7176
7177         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7178
7179         if (old_rd)
7180                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
7181 }
7182
7183 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
7184 {
7185         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7186
7187         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7188                 goto out;
7189         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7190                 goto free_span;
7191         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7192                 goto free_online;
7193
7194         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
7195                 goto free_rto_mask;
7196         return 0;
7197
7198 free_rto_mask:
7199         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7200 free_online:
7201         free_cpumask_var(rd->online);
7202 free_span:
7203         free_cpumask_var(rd->span);
7204 out:
7205         return -ENOMEM;
7206 }
7207
7208 static void init_defrootdomain(void)
7209 {
7210         init_rootdomain(&def_root_domain);
7211
7212         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7213 }
7214
7215 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7216 {
7217         struct root_domain *rd;
7218
7219         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7220         if (!rd)
7221                 return NULL;
7222
7223         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
7224                 kfree(rd);
7225                 return NULL;
7226         }
7227
7228         return rd;
7229 }
7230
7231 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
7232 {
7233         struct sched_group *tmp, *first;
7234
7235         if (!sg)
7236                 return;
7237
7238         first = sg;
7239         do {
7240                 tmp = sg->next;
7241
7242                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
7243                         kfree(sg->sgp);
7244
7245                 kfree(sg);
7246                 sg = tmp;
7247         } while (sg != first);
7248 }
7249
7250 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
7251 {
7252         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
7253
7254         /*
7255          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
7256          * nuke them all.
7257          */
7258         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7259                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
7260         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
7261                 kfree(sd->groups->sgp);
7262                 kfree(sd->groups);
7263         }
7264         kfree(sd);
7265 }
7266
7267 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
7268 {
7269         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
7270 }
7271
7272 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
7273 {
7274         for (; sd; sd = sd->parent)
7275                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
7276 }
7277
7278 /*
7279  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7280  * hold the hotplug lock.
7281  */
7282 static void
7283 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7284 {
7285         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7286         struct sched_domain *tmp;
7287
7288         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7289         for (tmp = sd; tmp; ) {
7290                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7291                 if (!parent)
7292                         break;
7293
7294                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7295                         tmp->parent = parent->parent;
7296                         if (parent->parent)
7297                                 parent->parent->child = tmp;
7298                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
7299                 } else
7300                         tmp = tmp->parent;
7301         }
7302
7303         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7304                 tmp = sd;
7305                 sd = sd->parent;
7306                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
7307                 if (sd)
7308                         sd->child = NULL;
7309         }
7310
7311         sched_domain_debug(sd, cpu);
7312
7313         rq_attach_root(rq, rd);
7314         tmp = rq->sd;
7315         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7316         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
7317 }
7318
7319 /* cpus with isolated domains */
7320 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7321
7322 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7323 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7324 {
7325         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
7326         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7327         return 1;
7328 }
7329
7330 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7331
7332 #ifdef CONFIG_NUMA
7333
7334 /**
7335  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7336  * @node: node whose sched_domain we're building
7337  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7338  *
7339  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7340  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7341  *
7342  * Should use nodemask_t.
7343  */
7344 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7345 {
7346         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
7347
7348         min_val = INT_MAX;
7349
7350         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7351                 /* Start at @node */
7352                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7353
7354                 if (!nr_cpus_node(n))
7355                         continue;
7356
7357                 /* Skip already used nodes */
7358                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7359                         continue;
7360
7361                 /* Simple min distance search */
7362                 val = node_distance(node, n);
7363
7364                 if (val < min_val) {
7365                         min_val = val;
7366                         best_node = n;
7367                 }
7368         }
7369
7370         if (best_node != -1)
7371                 node_set(best_node, *used_nodes);
7372         return best_node;
7373 }
7374
7375 /**
7376  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7377  * @node: node whose cpumask we're constructing
7378  * @span: resulting cpumask
7379  *
7380  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7381  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7382  * out optimally.
7383  */
7384 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7385 {
7386         nodemask_t used_nodes;
7387         int i;
7388
7389         cpumask_clear(span);
7390         nodes_clear(used_nodes);
7391
7392         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7393         node_set(node, used_nodes);
7394
7395         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7396                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7397                 if (next_node < 0)
7398                         break;
7399                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7400         }
7401 }
7402
7403 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
7404 {
7405         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7406
7407         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
7408
7409         return sched_domains_tmpmask;
7410 }
7411
7412 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
7413 {
7414         return cpu_possible_mask;
7415 }
7416 #endif /* CONFIG_NUMA */
7417
7418 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
7419 {
7420         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
7421 }
7422
7423 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7424
7425 struct sd_data {
7426         struct sched_domain **__percpu sd;
7427         struct sched_group **__percpu sg;
7428         struct sched_group_power **__percpu sgp;
7429 };
7430
7431 struct s_data {
7432         struct sched_domain ** __percpu sd;
7433         struct root_domain      *rd;
7434 };
7435
7436 enum s_alloc {
7437         sa_rootdomain,
7438         sa_sd,
7439         sa_sd_storage,
7440         sa_none,
7441 };
7442
7443 struct sched_domain_topology_level;
7444
7445 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7446 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7447
7448 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7449
7450 struct sched_domain_topology_level {
7451         sched_domain_init_f init;
7452         sched_domain_mask_f mask;
7453         int                 flags;
7454         struct sd_data      data;
7455 };
7456
7457 static int
7458 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7459 {
7460         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7461         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7462         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7463         struct sd_data *sdd = sd->private;
7464         struct sched_domain *child;
7465         int i;
7466
7467         cpumask_clear(covered);
7468
7469         for_each_cpu(i, span) {
7470                 struct cpumask *sg_span;
7471
7472                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7473                         continue;
7474
7475                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7476                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7477
7478                 if (!sg)
7479                         goto fail;
7480
7481                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7482
7483                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7484                 if (child->child) {
7485                         child = child->child;
7486                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7487                 } else
7488                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7489
7490                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7491
7492                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7493                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7494
7495                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7496                         groups = sg;
7497
7498                 if (!first)
7499                         first = sg;
7500                 if (last)
7501                         last->next = sg;
7502                 last = sg;
7503                 last->next = first;
7504         }
7505         sd->groups = groups;
7506
7507         return 0;
7508
7509 fail:
7510         free_sched_groups(first, 0);
7511
7512         return -ENOMEM;
7513 }
7514
7515 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7516 {
7517         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7518         struct sched_domain *child = sd->child;
7519
7520         if (child)
7521                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7522
7523         if (sg) {
7524                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7525                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7526                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7527         }
7528
7529         return cpu;
7530 }
7531
7532 /*
7533  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7534  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7535  * and ->cpu_power to 0.
7536  *
7537  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7538  */
7539 static int
7540 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7541 {
7542         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7543         struct sd_data *sdd = sd->private;
7544         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7545         struct cpumask *covered;
7546         int i;
7547
7548         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7549         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7550
7551         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7552                 return 0;
7553
7554         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7555         covered = sched_domains_tmpmask;
7556
7557         cpumask_clear(covered);
7558
7559         for_each_cpu(i, span) {
7560                 struct sched_group *sg;
7561                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7562                 int j;
7563
7564                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7565                         continue;
7566
7567                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7568                 sg->sgp->power = 0;
7569
7570                 for_each_cpu(j, span) {
7571                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7572                                 continue;
7573
7574                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7575                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7576                 }
7577
7578                 if (!first)
7579                         first = sg;
7580                 if (last)
7581                         last->next = sg;
7582                 last = sg;
7583         }
7584         last->next = first;
7585
7586         return 0;
7587 }
7588
7589 /*
7590  * Initialize sched groups cpu_power.
7591  *
7592  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7593  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7594  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7595  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7596  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7597  * less cpu_power.
7598  */
7599 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7600 {
7601         struct sched_group *sg = sd->groups;
7602
7603         WARN_ON(!sd || !sg);
7604
7605         do {
7606                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
7607                 sg = sg->next;
7608         } while (sg != sd->groups);
7609
7610         if (cpu != group_first_cpu(sg))
7611                 return;
7612
7613         update_group_power(sd, cpu);
7614 }
7615
7616 /*
7617  * Initializers for schedule domains
7618  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7619  */
7620
7621 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7622 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7623 #else
7624 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7625 #endif
7626
7627 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7628 static noinline struct sched_domain *                                   \
7629 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7630 {                                                                       \
7631         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7632         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7633         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7634         sd->private = &tl->data;                                        \
7635         return sd;                                                      \
7636 }
7637
7638 SD_INIT_FUNC(CPU)
7639 #ifdef CONFIG_NUMA
7640  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7641  SD_INIT_FUNC(NODE)
7642 #endif
7643 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7644  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7645 #endif
7646 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7647  SD_INIT_FUNC(MC)
7648 #endif
7649 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7650  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7651 #endif
7652
7653 static int default_relax_domain_level = -1;
7654 int sched_domain_level_max;
7655
7656 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7657 {
7658         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
7659                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
7660
7661         return 1;
7662 }
7663 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7664
7665 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7666                                  struct sched_domain_attr *attr)
7667 {
7668         int request;
7669
7670         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7671                 if (default_relax_domain_level < 0)
7672                         return;
7673                 else
7674                         request = default_relax_domain_level;
7675         } else
7676                 request = attr->relax_domain_level;
7677         if (request < sd->level) {
7678                 /* turn off idle balance on this domain */
7679                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7680         } else {
7681                 /* turn on idle balance on this domain */
7682                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7683         }
7684 }
7685
7686 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7687 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7688
7689 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7690                                  const struct cpumask *cpu_map)
7691 {
7692         switch (what) {
7693         case sa_rootdomain:
7694                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7695                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7696         case sa_sd:
7697                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7698         case sa_sd_storage:
7699                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7700         case sa_none:
7701                 break;
7702         }
7703 }
7704
7705 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7706                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7707 {
7708         memset(d, 0, sizeof(*d));
7709
7710         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7711                 return sa_sd_storage;
7712         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7713         if (!d->sd)
7714                 return sa_sd_storage;
7715         d->rd = alloc_rootdomain();
7716         if (!d->rd)
7717                 return sa_sd;
7718         return sa_rootdomain;
7719 }
7720
7721 /*
7722  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7723  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7724  * will not free the data we're using.
7725  */
7726 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7727 {
7728         struct sd_data *sdd = sd->private;
7729
7730         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7731         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7732
7733         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
7734                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7735
7736         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
7737                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
7738 }
7739
7740 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7741 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7742 {
7743         return topology_thread_cpumask(cpu);
7744 }
7745 #endif
7746
7747 /*
7748  * Topology list, bottom-up.
7749  */
7750 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7751 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7752         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7753 #endif
7754 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7755         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7756 #endif
7757 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7758         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7759 #endif
7760         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7761 #ifdef CONFIG_NUMA
7762         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
7763         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7764 #endif
7765         { NULL, },
7766 };
7767
7768 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7769
7770 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7771 {
7772         struct sched_domain_topology_level *tl;
7773         int j;
7774
7775         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7776                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7777
7778                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7779                 if (!sdd->sd)
7780                         return -ENOMEM;
7781
7782                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7783                 if (!sdd->sg)
7784                         return -ENOMEM;
7785
7786                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
7787                 if (!sdd->sgp)
7788                         return -ENOMEM;
7789
7790                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7791                         struct sched_domain *sd;
7792                         struct sched_group *sg;
7793                         struct sched_group_power *sgp;
7794
7795                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7796                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7797                         if (!sd)
7798                                 return -ENOMEM;
7799
7800                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7801
7802                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7803                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7804                         if (!sg)
7805                                 return -ENOMEM;
7806
7807                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7808
7809                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
7810                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7811                         if (!sgp)
7812                                 return -ENOMEM;
7813
7814                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
7815                 }
7816         }
7817
7818         return 0;
7819 }
7820
7821 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7822 {
7823         struct sched_domain_topology_level *tl;
7824         int j;
7825
7826         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7827                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7828
7829                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7830                         struct sched_domain *sd;
7831
7832                         if (sdd->sd) {
7833                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7834                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7835                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7836                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7837                         }
7838
7839                         if (sdd->sg)
7840                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7841                         if (sdd->sgp)
7842                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
7843                 }
7844                 free_percpu(sdd->sd);
7845                 sdd->sd = NULL;
7846                 free_percpu(sdd->sg);
7847                 sdd->sg = NULL;
7848                 free_percpu(sdd->sgp);
7849                 sdd->sgp = NULL;
7850         }
7851 }
7852
7853 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7854                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7855                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7856                 int cpu)
7857 {
7858         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7859         if (!sd)
7860                 return child;
7861
7862         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7863         if (child) {
7864                 sd->level = child->level + 1;
7865                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7866                 child->parent = sd;
7867         }
7868         sd->child = child;
7869         set_domain_attribute(sd, attr);
7870
7871         return sd;
7872 }
7873
7874 /*
7875  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7876  * to the individual cpus
7877  */
7878 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7879                                struct sched_domain_attr *attr)
7880 {
7881         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7882         struct sched_domain *sd;
7883         struct s_data d;
7884         int i, ret = -ENOMEM;
7885
7886         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7887         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7888                 goto error;
7889
7890         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7891         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7892                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7893
7894                 sd = NULL;
7895                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7896                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7897                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7898                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7899                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7900                                 break;
7901                 }
7902
7903                 while (sd->child)
7904                         sd = sd->child;
7905
7906                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7907         }
7908
7909         /* Build the groups for the domains */
7910         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7911                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7912                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7913                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7914                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7915                                         goto error;
7916                         } else {
7917                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7918                                         goto error;
7919                         }
7920                 }
7921         }
7922
7923         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7924         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7925                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7926                         continue;
7927
7928                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7929                         claim_allocations(i, sd);
7930                         init_sched_groups_power(i, sd);
7931                 }
7932         }
7933
7934         /* Attach the domains */
7935         rcu_read_lock();
7936         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7937                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7938                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7939         }
7940         rcu_read_unlock();
7941
7942         ret = 0;
7943 error:
7944         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7945         return ret;
7946 }
7947
7948 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7949 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7950 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7951                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7952
7953 /*
7954  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7955  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7956  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7957  */
7958 static cpumask_var_t fallback_doms;
7959
7960 /*
7961  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7962  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7963  * or 0 if it stayed the same.
7964  */
7965 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7966 {
7967         return 0;
7968 }
7969
7970 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7971 {
7972         int i;
7973         cpumask_var_t *doms;
7974
7975         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7976         if (!doms)
7977                 return NULL;
7978         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7979                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7980                         free_sched_domains(doms, i);
7981                         return NULL;
7982                 }
7983         }
7984         return doms;
7985 }
7986
7987 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7988 {
7989         unsigned int i;
7990         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7991                 free_cpumask_var(doms[i]);
7992         kfree(doms);
7993 }
7994
7995 /*
7996  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7997  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7998  * exclude other special cases in the future.
7999  */
8000 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8001 {
8002         int err;
8003
8004         arch_update_cpu_topology();
8005         ndoms_cur = 1;
8006         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
8007         if (!doms_cur)
8008                 doms_cur = &fallback_doms;
8009         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
8010         dattr_cur = NULL;
8011         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
8012         register_sched_domain_sysctl();
8013
8014         return err;
8015 }
8016
8017 /*
8018  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8019  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8020  */
8021 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8022 {
8023         int i;
8024
8025         rcu_read_lock();
8026         for_each_cpu(i, cpu_map)
8027                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8028         rcu_read_unlock();
8029 }
8030
8031 /* handle null as "default" */
8032 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8033                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8034 {
8035         struct sched_domain_attr tmp;
8036
8037         /* fast path */
8038         if (!new && !cur)
8039                 return 1;
8040
8041         tmp = SD_ATTR_INIT;
8042         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8043                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8044                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8045 }
8046
8047 /*
8048  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8049  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8050  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8051  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8052  *
8053  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
8054  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8055  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8056  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8057  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8058  * it as it is.
8059  *
8060  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
8061  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
8062  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
8063  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
8064  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
8065  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
8066  *
8067  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8068  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8069  * and it will not create the default domain.
8070  *
8071  * Call with hotplug lock held
8072  */
8073 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
8074                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8075 {
8076         int i, j, n;
8077         int new_topology;
8078
8079         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8080
8081         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8082         unregister_sched_domain_sysctl();
8083
8084         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8085         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8086
8087         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8088
8089         /* Destroy deleted domains */
8090         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8091                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8092                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
8093                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8094                                 goto match1;
8095                 }
8096                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8097                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
8098 match1:
8099                 ;
8100         }
8101
8102         if (doms_new == NULL) {
8103                 ndoms_cur = 0;
8104                 doms_new = &fallback_doms;
8105                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
8106                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8107         }
8108
8109         /* Build new domains */
8110         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8111                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8112                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
8113                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8114                                 goto match2;
8115                 }
8116                 /* no match - add a new doms_new */
8117                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8118 match2:
8119                 ;
8120         }
8121
8122         /* Remember the new sched domains */
8123         if (doms_cur != &fallback_doms)
8124                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
8125         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8126         doms_cur = doms_new;
8127         dattr_cur = dattr_new;
8128         ndoms_cur = ndoms_new;
8129
8130         register_sched_domain_sysctl();
8131
8132         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8133 }
8134
8135 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8136 static void reinit_sched_domains(void)
8137 {
8138         get_online_cpus();
8139
8140         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8141         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8142
8143         rebuild_sched_domains();
8144         put_online_cpus();
8145 }
8146
8147 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8148 {
8149         unsigned int level = 0;
8150
8151         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8152                 return -EINVAL;
8153
8154         /*
8155          * level is always be positive so don't check for
8156          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8157          * What happens on 0 or 1 byte write,
8158          * need to check for count as well?
8159          */
8160
8161         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8162                 return -EINVAL;
8163
8164         if (smt)
8165                 sched_smt_power_savings = level;
8166         else
8167                 sched_mc_power_savings = level;
8168
8169         reinit_sched_domains();
8170
8171         return count;
8172 }
8173
8174 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8175 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8176                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
8177                                            char *page)
8178 {
8179         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8180 }
8181 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8182                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
8183                                             const char *buf, size_t count)
8184 {
8185         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8186 }
8187 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8188                          sched_mc_power_savings_show,
8189                          sched_mc_power_savings_store);
8190 #endif
8191
8192 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8193 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8194                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
8195                                             char *page)
8196 {
8197         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8198 }
8199 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8200                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
8201                                              const char *buf, size_t count)
8202 {
8203         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8204 }
8205 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8206                    sched_smt_power_savings_show,
8207                    sched_smt_power_savings_store);
8208 #endif
8209
8210 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8211 {
8212         int err = 0;
8213
8214 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8215         if (smt_capable())
8216                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8217                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8218 #endif
8219 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8220         if (!err && mc_capable())
8221                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8222                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8223 #endif
8224         return err;
8225 }
8226 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8227
8228 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
8229
8230 /*
8231  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
8232  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
8233  * around partition_sched_domains().
8234  *
8235  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
8236  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
8237  */
8238 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8239                              void *hcpu)
8240 {
8241         switch (action) {
8242         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8243         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8244
8245                 /*
8246                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
8247                  * resume sequence. As long as this is not the last online
8248                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
8249                  * domain, ignoring cpusets.
8250                  */
8251                 num_cpus_frozen--;
8252                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
8253                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8254                         break;
8255                 }
8256
8257                 /*
8258                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
8259                  * restore the original sched domains by considering the
8260                  * cpuset configurations.
8261                  */
8262
8263         case CPU_ONLINE:
8264         case CPU_DOWN_FAILED:
8265                 cpuset_update_active_cpus();
8266                 break;
8267         default:
8268                 return NOTIFY_DONE;
8269         }
8270         return NOTIFY_OK;
8271 }
8272
8273 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8274                                void *hcpu)
8275 {
8276         switch (action) {
8277         case CPU_DOWN_PREPARE:
8278                 cpuset_update_active_cpus();
8279                 break;
8280         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8281                 num_cpus_frozen++;
8282                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8283                 break;
8284         default:
8285                 return NOTIFY_DONE;
8286         }
8287         return NOTIFY_OK;
8288 }
8289
8290 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8291                                 unsigned long action, void *hcpu)
8292 {
8293         int cpu = (int)(long)hcpu;
8294
8295         switch (action) {
8296         case CPU_DOWN_PREPARE:
8297         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8298                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8299                 return NOTIFY_OK;
8300
8301         case CPU_DOWN_FAILED:
8302         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8303         case CPU_ONLINE:
8304         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8305                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8306                 return NOTIFY_OK;
8307
8308         default:
8309                 return NOTIFY_DONE;
8310         }
8311 }
8312
8313 void __init sched_init_smp(void)
8314 {
8315         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8316
8317         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8318         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8319
8320         get_online_cpus();
8321         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8322         init_sched_domains(cpu_active_mask);
8323         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8324         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8325                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8326         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8327         put_online_cpus();
8328
8329         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
8330         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
8331
8332         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8333         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8334
8335         init_hrtick();
8336
8337         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8338         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8339                 BUG();
8340         sched_init_granularity();
8341         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8342
8343         init_sched_rt_class();
8344 }
8345 #else
8346 void __init sched_init_smp(void)
8347 {
8348         sched_init_granularity();
8349 }
8350 #endif /* CONFIG_SMP */
8351
8352 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
8353
8354 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8355 {
8356         return in_lock_functions(addr) ||
8357                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8358                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8359 }
8360
8361 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
8362 {
8363         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8364         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8365         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8366 #ifndef CONFIG_64BIT
8367         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
8368 #endif
8369 }
8370
8371 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8372 {
8373         struct rt_prio_array *array;
8374         int i;
8375
8376         array = &rt_rq->active;
8377         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8378                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8379                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8380         }
8381         /* delimiter for bitsearch: */
8382         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8383
8384 #if defined CONFIG_SMP
8385         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8386         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8387         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8388         rt_rq->overloaded = 0;
8389         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks);
8390 #endif
8391
8392         rt_rq->rt_time = 0;
8393         rt_rq->rt_throttled = 0;
8394         rt_rq->rt_runtime = 0;
8395         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8396 }
8397
8398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8399 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8400                                 struct sched_entity *se, int cpu,
8401                                 struct sched_entity *parent)
8402 {
8403         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8404
8405         cfs_rq->tg = tg;
8406         cfs_rq->rq = rq;
8407 #ifdef CONFIG_SMP
8408         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
8409         cfs_rq->load_stamp = 1;
8410 #endif
8411         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
8412
8413         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8414         tg->se[cpu] = se;
8415
8416         /* se could be NULL for root_task_group */
8417         if (!se)
8418                 return;
8419
8420         if (!parent)
8421                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8422         else
8423                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8424
8425         se->my_q = cfs_rq;
8426         update_load_set(&se->load, 0);
8427         se->parent = parent;
8428 }
8429 #endif
8430
8431 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8432 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8433                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8434                 struct sched_rt_entity *parent)
8435 {
8436         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8437
8438         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8439         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8440         rt_rq->rq = rq;
8441         rt_rq->tg = tg;
8442
8443         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8444         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8445
8446         if (!rt_se)
8447                 return;
8448
8449         if (!parent)
8450                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8451         else
8452                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8453
8454         rt_se->my_q = rt_rq;
8455         rt_se->parent = parent;
8456         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8457 }
8458 #endif
8459
8460 void __init sched_init(void)
8461 {
8462         int i, j;
8463         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8464
8465 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8466         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8467 #endif
8468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8469         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8470 #endif
8471 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8472         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8473 #endif
8474         if (alloc_size) {
8475                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8476
8477 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8478                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8479                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8480
8481                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8482                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8483
8484 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8485 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8486                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8487                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8488
8489                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8490                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8491
8492 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8493 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8494                 for_each_possible_cpu(i) {
8495                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8496                         ptr += cpumask_size();
8497                 }
8498 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8499         }
8500
8501 #ifdef CONFIG_SMP
8502         init_defrootdomain();
8503 #endif
8504
8505         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8506                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8507
8508 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8509         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8510                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8511 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8512
8513 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8514         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8515         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8516         autogroup_init(&init_task);
8517 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8518
8519         for_each_possible_cpu(i) {
8520                 struct rq *rq;
8521
8522                 rq = cpu_rq(i);
8523                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8524                 rq->nr_running = 0;
8525                 rq->calc_load_active = 0;
8526                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8527                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8528                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8529 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8530                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8531                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8532                 /*
8533                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8534                  *
8535                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8536                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8537                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8538                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8539                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8540                  * (se->load.weight).
8541                  *
8542                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8543                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8544                  * then A0's share of the cpu resource is:
8545                  *
8546                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8547                  *
8548                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8549                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8550                  */
8551                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8552                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8553 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8554
8555                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8556 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8557                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8558                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8559 #endif
8560
8561                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8562                         rq->cpu_load[j] = 0;
8563
8564                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8565
8566 #ifdef CONFIG_SMP
8567                 rq->sd = NULL;
8568                 rq->rd = NULL;
8569                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
8570                 rq->post_schedule = 0;
8571                 rq->active_balance = 0;
8572                 rq->next_balance = jiffies;
8573                 rq->push_cpu = 0;
8574                 rq->cpu = i;
8575                 rq->online = 0;
8576                 rq->idle_stamp = 0;
8577                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8578                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8579 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8580                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8581 #endif
8582 #endif
8583                 init_rq_hrtick(rq);
8584                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8585         }
8586
8587         set_load_weight(&init_task);
8588
8589 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8590         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8591 #endif
8592
8593 #ifdef CONFIG_SMP
8594         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8595 #endif
8596
8597 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8598         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
8599 #endif
8600
8601         /*
8602          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8603          */
8604         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8605         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8606
8607         /*
8608          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8609          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8610          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8611          * when this runqueue becomes "idle".
8612          */
8613         init_idle(current, smp_processor_id());
8614
8615         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8616
8617         /*
8618          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8619          */
8620         current->sched_class = &fair_sched_class;
8621
8622 #ifdef CONFIG_SMP
8623         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
8624 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8625         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8626         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8627         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8628         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8629         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8630 #endif
8631         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8632         if (cpu_isolated_map == NULL)
8633                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8634 #endif /* SMP */
8635
8636         scheduler_running = 1;
8637 }
8638
8639 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8640 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8641 {
8642         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8643
8644         return (nested == preempt_offset);
8645 }
8646
8647 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8648 {
8649         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8650
8651         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
8652         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8653             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8654                 return;
8655         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8656                 return;
8657         prev_jiffy = jiffies;
8658
8659         printk(KERN_ERR
8660                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8661                         file, line);
8662         printk(KERN_ERR
8663                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8664                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8665                         current->pid, current->comm);
8666
8667         debug_show_held_locks(current);
8668         if (irqs_disabled())
8669                 print_irqtrace_events(current);
8670         dump_stack();
8671 }
8672 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8673 #endif
8674
8675 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8676 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8677 {
8678         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8679         int old_prio = p->prio;
8680         int on_rq;
8681
8682         on_rq = p->on_rq;
8683         if (on_rq)
8684                 deactivate_task(rq, p, 0);
8685         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8686         if (on_rq) {
8687                 activate_task(rq, p, 0);
8688                 resched_task(rq->curr);
8689         }
8690
8691         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8692 }
8693
8694 void normalize_rt_tasks(void)
8695 {
8696         struct task_struct *g, *p;
8697         unsigned long flags;
8698         struct rq *rq;
8699
8700         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8701         do_each_thread(g, p) {
8702                 /*
8703                  * Only normalize user tasks:
8704                  */
8705                 if (!p->mm)
8706                         continue;
8707
8708                 p->se.exec_start                = 0;
8709 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8710                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8711                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8712                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8713 #endif
8714
8715                 if (!rt_task(p)) {
8716                         /*
8717                          * Renice negative nice level userspace
8718                          * tasks back to 0:
8719                          */
8720                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8721                                 set_user_nice(p, 0);
8722                         continue;
8723                 }
8724
8725                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8726                 rq = __task_rq_lock(p);
8727
8728                 normalize_task(rq, p);
8729
8730                 __task_rq_unlock(rq);
8731                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8732         } while_each_thread(g, p);
8733
8734         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8735 }
8736
8737 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8738
8739 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8740 /*
8741  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8742  *
8743  * They can only be called when the whole system has been
8744  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8745  * activity can take place. Using them for anything else would
8746  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8747  * under any other configuration.
8748  */
8749
8750 /**
8751  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8752  * @cpu: the processor in question.
8753  *
8754  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8755  */
8756 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8757 {
8758         return cpu_curr(cpu);
8759 }
8760
8761 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8762
8763 #ifdef CONFIG_IA64
8764 /**
8765  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8766  * @cpu: the processor in question.
8767  * @p: the task pointer to set.
8768  *
8769  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8770  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8771  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8772  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8773  * and caller must save the original value of the current task (see
8774  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8775  * re-starting the system.
8776  *
8777  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8778  */
8779 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8780 {
8781         cpu_curr(cpu) = p;
8782 }
8783
8784 #endif
8785
8786 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8787 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8788 {
8789         int i;
8790
8791         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8792
8793         for_each_possible_cpu(i) {
8794                 if (tg->cfs_rq)
8795                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8796                 if (tg->se)
8797                         kfree(tg->se[i]);
8798         }
8799
8800         kfree(tg->cfs_rq);
8801         kfree(tg->se);
8802 }
8803
8804 static
8805 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8806 {
8807         struct cfs_rq *cfs_rq;
8808         struct sched_entity *se;
8809         int i;
8810
8811         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8812         if (!tg->cfs_rq)
8813                 goto err;
8814         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8815         if (!tg->se)
8816                 goto err;
8817
8818         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8819
8820         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8821
8822         for_each_possible_cpu(i) {
8823                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8824                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8825                 if (!cfs_rq)
8826                         goto err;
8827
8828                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8829                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8830                 if (!se)
8831                         goto err_free_rq;
8832
8833                 init_cfs_rq(cfs_rq);
8834                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8835         }
8836
8837         return 1;
8838
8839 err_free_rq:
8840         kfree(cfs_rq);
8841 err:
8842         return 0;
8843 }
8844
8845 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8846 {
8847         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8848         unsigned long flags;
8849
8850         /*
8851         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8852         * check on_list without danger of it being re-added.
8853         */
8854         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8855                 return;
8856
8857         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8858         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8859         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8860 }
8861 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8862 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8863 {
8864 }
8865
8866 static inline
8867 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8868 {
8869         return 1;
8870 }
8871
8872 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8873 {
8874 }
8875 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8876
8877 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8878 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8879 {
8880         int i;
8881
8882         if (tg->rt_se)
8883                 destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8884
8885         for_each_possible_cpu(i) {
8886                 if (tg->rt_rq)
8887                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8888                 if (tg->rt_se)
8889                         kfree(tg->rt_se[i]);
8890         }
8891
8892         kfree(tg->rt_rq);
8893         kfree(tg->rt_se);
8894 }
8895
8896 static
8897 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8898 {
8899         struct rt_rq *rt_rq;
8900         struct sched_rt_entity *rt_se;
8901         int i;
8902
8903         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8904         if (!tg->rt_rq)
8905                 goto err;
8906         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8907         if (!tg->rt_se)
8908                 goto err;
8909
8910         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8911                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8912
8913         for_each_possible_cpu(i) {
8914                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8915                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8916                 if (!rt_rq)
8917                         goto err;
8918
8919                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8920                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8921                 if (!rt_se)
8922                         goto err_free_rq;
8923
8924                 init_rt_rq(rt_rq, cpu_rq(i));
8925                 rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8926                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8927         }
8928
8929         return 1;
8930
8931 err_free_rq:
8932         kfree(rt_rq);
8933 err:
8934         return 0;
8935 }
8936 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8937 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8938 {
8939 }
8940
8941 static inline
8942 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8943 {
8944         return 1;
8945 }
8946 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8947
8948 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8949 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8950 {
8951         free_fair_sched_group(tg);
8952         free_rt_sched_group(tg);
8953         autogroup_free(tg);
8954         kfree(tg);
8955 }
8956
8957 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8958 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8959 {
8960         struct task_group *tg;
8961         unsigned long flags;
8962
8963         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8964         if (!tg)
8965                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8966
8967         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8968                 goto err;
8969
8970         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8971                 goto err;
8972
8973         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8974         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8975
8976         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8977
8978         tg->parent = parent;
8979         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8980         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8981         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8982
8983         return tg;
8984
8985 err:
8986         free_sched_group(tg);
8987         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8988 }
8989
8990 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8991 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8992 {
8993         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8994         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8995 }
8996
8997 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8998 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8999 {
9000         unsigned long flags;
9001         int i;
9002
9003         /* end participation in shares distribution */
9004         for_each_possible_cpu(i)
9005                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9006
9007         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9008         list_del_rcu(&tg->list);
9009         list_del_rcu(&tg->siblings);
9010         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9011
9012         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9013         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9014 }
9015
9016 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9017  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9018  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9019  *      reflect its new group.
9020  */
9021 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9022 {
9023         struct task_group *tg;
9024         int on_rq, running;
9025         unsigned long flags;
9026         struct rq *rq;
9027
9028         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9029
9030         running = task_current(rq, tsk);
9031         on_rq = tsk->on_rq;
9032
9033         if (on_rq)
9034                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9035         if (unlikely(running))
9036                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9037
9038         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
9039                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
9040                           struct task_group, css);
9041         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
9042         tsk->sched_task_group = tg;
9043
9044 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9045         if (tsk->sched_class->task_move_group)
9046                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
9047         else
9048 #endif
9049                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9050
9051         if (unlikely(running))
9052                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9053         if (on_rq)
9054                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9055
9056         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
9057 }
9058 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9059
9060 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9061 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9062
9063 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9064 {
9065         int i;
9066         unsigned long flags;
9067
9068         /*
9069          * We can't change the weight of the root cgroup.
9070          */
9071         if (!tg->se[0])
9072                 return -EINVAL;
9073
9074         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
9075
9076         mutex_lock(&shares_mutex);
9077         if (tg->shares == shares)
9078                 goto done;
9079
9080         tg->shares = shares;
9081         for_each_possible_cpu(i) {
9082                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
9083                 struct sched_entity *se;
9084
9085                 se = tg->se[i];
9086                 /* Propagate contribution to hierarchy */
9087                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9088                 for_each_sched_entity(se)
9089                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
9090                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9091         }
9092
9093 done:
9094         mutex_unlock(&shares_mutex);
9095         return 0;
9096 }
9097
9098 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9099 {
9100         return tg->shares;
9101 }
9102 #endif
9103
9104 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
9105 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9106 {
9107         if (runtime == RUNTIME_INF)
9108                 return 1ULL << 20;
9109
9110         return div64_u64(runtime << 20, period);
9111 }
9112 #endif
9113
9114 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9115 /*
9116  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9117  */
9118 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9119
9120 /* Must be called with tasklist_lock held */
9121 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9122 {
9123         struct task_struct *g, *p;
9124
9125         /*
9126          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
9127          */
9128         if (task_group_is_autogroup(tg))
9129                 return 0;
9130
9131         do_each_thread(g, p) {
9132                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9133                         return 1;
9134         } while_each_thread(g, p);
9135
9136         return 0;
9137 }
9138
9139 struct rt_schedulable_data {
9140         struct task_group *tg;
9141         u64 rt_period;
9142         u64 rt_runtime;
9143 };
9144
9145 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9146 {
9147         struct rt_schedulable_data *d = data;
9148         struct task_group *child;
9149         unsigned long total, sum = 0;
9150         u64 period, runtime;
9151
9152         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9153         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9154
9155         if (tg == d->tg) {
9156                 period = d->rt_period;
9157                 runtime = d->rt_runtime;
9158         }
9159
9160         /*
9161          * Cannot have more runtime than the period.
9162          */
9163         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9164                 return -EINVAL;
9165
9166         /*
9167          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9168          */
9169         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9170                 return -EBUSY;
9171
9172         total = to_ratio(period, runtime);
9173
9174         /*
9175          * Nobody can have more than the global setting allows.
9176          */
9177         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9178                 return -EINVAL;
9179
9180         /*
9181          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9182          */
9183         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9184                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9185                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9186
9187                 if (child == d->tg) {
9188                         period = d->rt_period;
9189                         runtime = d->rt_runtime;
9190                 }
9191
9192                 sum += to_ratio(period, runtime);
9193         }
9194
9195         if (sum > total)
9196                 return -EINVAL;
9197
9198         return 0;
9199 }
9200
9201 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9202 {
9203         int ret;
9204
9205         struct rt_schedulable_data data = {
9206                 .tg = tg,
9207                 .rt_period = period,
9208                 .rt_runtime = runtime,
9209         };
9210
9211         rcu_read_lock();
9212         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
9213         rcu_read_unlock();
9214
9215         return ret;
9216 }
9217
9218 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
9219                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9220 {
9221         int i, err = 0;
9222
9223         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9224         read_lock(&tasklist_lock);
9225         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9226         if (err)
9227                 goto unlock;
9228
9229         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9230         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9231         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9232
9233         for_each_possible_cpu(i) {
9234                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9235
9236                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9237                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9238                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9239         }
9240         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9241 unlock:
9242         read_unlock(&tasklist_lock);
9243         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9244
9245         return err;
9246 }
9247
9248 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9249 {
9250         u64 rt_runtime, rt_period;
9251
9252         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9253         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9254         if (rt_runtime_us < 0)
9255                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9256
9257         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9258 }
9259
9260 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9261 {
9262         u64 rt_runtime_us;
9263
9264         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9265                 return -1;
9266
9267         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9268         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9269         return rt_runtime_us;
9270 }
9271
9272 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9273 {
9274         u64 rt_runtime, rt_period;
9275
9276         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9277         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9278
9279         if (rt_period == 0)
9280                 return -EINVAL;
9281
9282         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9283 }
9284
9285 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9286 {
9287         u64 rt_period_us;
9288
9289         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9290         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9291         return rt_period_us;
9292 }
9293
9294 static int sched_rt_global_constraints(void)
9295 {
9296         u64 runtime, period;
9297         int ret = 0;
9298
9299         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9300                 return -EINVAL;
9301
9302         runtime = global_rt_runtime();
9303         period = global_rt_period();
9304
9305         /*
9306          * Sanity check on the sysctl variables.
9307          */
9308         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9309                 return -EINVAL;
9310
9311         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9312         read_lock(&tasklist_lock);
9313         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9314         read_unlock(&tasklist_lock);
9315         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9316
9317         return ret;
9318 }
9319
9320 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9321 {
9322         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9323         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9324                 return 0;
9325
9326         return 1;
9327 }
9328
9329 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9330 static int sched_rt_global_constraints(void)
9331 {
9332         unsigned long flags;
9333         int i;
9334
9335         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9336                 return -EINVAL;
9337
9338         /*
9339          * There's always some RT tasks in the root group
9340          * -- migration, kstopmachine etc..
9341          */
9342         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
9343                 return -EBUSY;
9344
9345         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9346         for_each_possible_cpu(i) {
9347                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9348
9349                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9350                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9351                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9352         }
9353         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9354
9355         return 0;
9356 }
9357 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9358
9359 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9360                 void __user *buffer, size_t *lenp,
9361                 loff_t *ppos)
9362 {
9363         int ret;
9364         int old_period, old_runtime;
9365         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9366
9367         mutex_lock(&mutex);
9368         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9369         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9370
9371         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9372
9373         if (!ret && write) {
9374                 ret = sched_rt_global_constraints();
9375                 if (ret) {
9376                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9377                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9378                 } else {
9379                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9380                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9381                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9382                 }
9383         }
9384         mutex_unlock(&mutex);
9385
9386         return ret;
9387 }
9388
9389 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9390
9391 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9392 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9393 {
9394         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9395                             struct task_group, css);
9396 }
9397
9398 static struct cgroup_subsys_state *
9399 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9400 {
9401         struct task_group *tg, *parent;
9402
9403         if (!cgrp->parent) {
9404                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9405                 return &root_task_group.css;
9406         }
9407
9408         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9409         tg = sched_create_group(parent);
9410         if (IS_ERR(tg))
9411                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9412
9413         return &tg->css;
9414 }
9415
9416 static void
9417 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9418 {
9419         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9420
9421         sched_destroy_group(tg);
9422 }
9423
9424 static int
9425 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9426 {
9427 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9428         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9429                 return -EINVAL;
9430 #else
9431         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9432         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9433                 return -EINVAL;
9434 #endif
9435         return 0;
9436 }
9437
9438 static void
9439 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9440 {
9441         sched_move_task(tsk);
9442 }
9443
9444 static void
9445 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9446                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
9447 {
9448         /*
9449          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9450          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9451          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9452          */
9453         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9454                 return;
9455
9456         sched_move_task(task);
9457 }
9458
9459 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9460 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9461                                 u64 shareval)
9462 {
9463         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
9464 }
9465
9466 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9467 {
9468         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9469
9470         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
9471 }
9472
9473 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9474 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
9475
9476 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
9477 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
9478
9479 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
9480
9481 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9482 {
9483         int i, ret = 0, runtime_enabled;
9484         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9485
9486         if (tg == &root_task_group)
9487                 return -EINVAL;
9488
9489         /*
9490          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
9491          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
9492          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
9493          */
9494         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
9495                 return -EINVAL;
9496
9497         /*
9498          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
9499          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
9500          * feasibility.
9501          */
9502         if (period > max_cfs_quota_period)
9503                 return -EINVAL;
9504
9505         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
9506         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
9507         if (ret)
9508                 goto out_unlock;
9509
9510         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
9511         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9512         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9513         cfs_b->quota = quota;
9514
9515         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9516         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
9517         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
9518                 /* force a reprogram */
9519                 cfs_b->timer_active = 0;
9520                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9521         }
9522         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9523
9524         for_each_possible_cpu(i) {
9525                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9526                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
9527
9528                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
9529                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9530                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9531
9532                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
9533                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9534                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
9535         }
9536 out_unlock:
9537         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9538
9539         return ret;
9540 }
9541
9542 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9543 {
9544         u64 quota, period;
9545
9546         period = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9547         if (cfs_quota_us < 0)
9548                 quota = RUNTIME_INF;
9549         else
9550                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9551
9552         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9553 }
9554
9555 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9556 {
9557         u64 quota_us;
9558
9559         if (tg_cfs_bandwidth(tg)->quota == RUNTIME_INF)
9560                 return -1;
9561
9562         quota_us = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9563         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9564
9565         return quota_us;
9566 }
9567
9568 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9569 {
9570         u64 quota, period;
9571
9572         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9573         quota = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9574
9575         if (period <= 0)
9576                 return -EINVAL;
9577
9578         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9579 }
9580
9581 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9582 {
9583         u64 cfs_period_us;
9584
9585         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9586         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9587
9588         return cfs_period_us;
9589 }
9590
9591 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9592 {
9593         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
9594 }
9595
9596 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9597                                 s64 cfs_quota_us)
9598 {
9599         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
9600 }
9601
9602 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9603 {
9604         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
9605 }
9606
9607 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9608                                 u64 cfs_period_us)
9609 {
9610         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
9611 }
9612
9613 struct cfs_schedulable_data {
9614         struct task_group *tg;
9615         u64 period, quota;
9616 };
9617
9618 /*
9619  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9620  * note: units are usecs
9621  */
9622 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9623                                struct cfs_schedulable_data *d)
9624 {
9625         u64 quota, period;
9626
9627         if (tg == d->tg) {
9628                 period = d->period;
9629                 quota = d->quota;
9630         } else {
9631                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9632                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9633         }
9634
9635         /* note: these should typically be equivalent */
9636         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9637                 return RUNTIME_INF;
9638
9639         return to_ratio(period, quota);
9640 }
9641
9642 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9643 {
9644         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9645         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9646         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9647
9648         if (!tg->parent) {
9649                 quota = RUNTIME_INF;
9650         } else {
9651                 struct cfs_bandwidth *parent_b = tg_cfs_bandwidth(tg->parent);
9652
9653                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9654                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
9655
9656                 /*
9657                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
9658                  * limit is set
9659                  */
9660                 if (quota == RUNTIME_INF)
9661                         quota = parent_quota;
9662                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9663                         return -EINVAL;
9664         }
9665         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
9666
9667         return 0;
9668 }
9669
9670 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9671 {
9672         int ret;
9673         struct cfs_schedulable_data data = {
9674                 .tg = tg,
9675                 .period = period,
9676                 .quota = quota,
9677         };
9678
9679         if (quota != RUNTIME_INF) {
9680                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9681                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9682         }
9683
9684         rcu_read_lock();
9685         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9686         rcu_read_unlock();
9687
9688         return ret;
9689 }
9690
9691 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9692                 struct cgroup_map_cb *cb)
9693 {
9694         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9695         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9696
9697         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
9698         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
9699         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
9700
9701         return 0;
9702 }
9703 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9704 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9705
9706 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9707 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9708                                 s64 val)
9709 {
9710         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9711 }
9712
9713 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9714 {
9715         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9716 }
9717
9718 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9719                 u64 rt_period_us)
9720 {
9721         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9722 }
9723
9724 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9725 {
9726         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9727 }
9728 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9729
9730 static struct cftype cpu_files[] = {
9731 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9732         {
9733                 .name = "shares",
9734                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9735                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9736         },
9737 #endif
9738 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9739         {
9740                 .name = "cfs_quota_us",
9741                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9742                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9743         },
9744         {
9745                 .name = "cfs_period_us",
9746                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9747                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9748         },
9749         {
9750                 .name = "stat",
9751                 .read_map = cpu_stats_show,
9752         },
9753 #endif
9754 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9755         {
9756                 .name = "rt_runtime_us",
9757                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9758                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9759         },
9760         {
9761                 .name = "rt_period_us",
9762                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9763                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9764         },
9765 #endif
9766 };
9767
9768 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9769 {
9770         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9771 }
9772
9773 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9774         .name           = "cpu",
9775         .create         = cpu_cgroup_create,
9776         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9777         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
9778         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
9779         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9780         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9781         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9782         .early_init     = 1,
9783 };
9784
9785 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9786
9787 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9788
9789 /*
9790  * CPU accounting code for task groups.
9791  *
9792  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9793  * (balbir@in.ibm.com).
9794  */
9795
9796 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9797 struct cpuacct {
9798         struct cgroup_subsys_state css;
9799         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9800         u64 __percpu *cpuusage;
9801         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9802         struct cpuacct *parent;
9803 };
9804
9805 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9806
9807 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9808 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9809 {
9810         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9811                             struct cpuacct, css);
9812 }
9813
9814 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9815 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9816 {
9817         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9818                             struct cpuacct, css);
9819 }
9820
9821 /* create a new cpu accounting group */
9822 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9823         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9824 {
9825         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9826         int i;
9827
9828         if (!ca)
9829                 goto out;
9830
9831         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9832         if (!ca->cpuusage)
9833                 goto out_free_ca;
9834
9835         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9836                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9837                         goto out_free_counters;
9838
9839         if (cgrp->parent)
9840                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9841
9842         return &ca->css;
9843
9844 out_free_counters:
9845         while (--i >= 0)
9846                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9847         free_percpu(ca->cpuusage);
9848 out_free_ca:
9849         kfree(ca);
9850 out:
9851         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9852 }
9853
9854 /* destroy an existing cpu accounting group */
9855 static void
9856 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9857 {
9858         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9859         int i;
9860
9861         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9862                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9863         free_percpu(ca->cpuusage);
9864         kfree(ca);
9865 }
9866
9867 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9868 {
9869         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9870         u64 data;
9871
9872 #ifndef CONFIG_64BIT
9873         /*
9874          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9875          */
9876         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9877         data = *cpuusage;
9878         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9879 #else
9880         data = *cpuusage;
9881 #endif
9882
9883         return data;
9884 }
9885
9886 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9887 {
9888         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9889
9890 #ifndef CONFIG_64BIT
9891         /*
9892          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9893          */
9894         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9895         *cpuusage = val;
9896         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9897 #else
9898         *cpuusage = val;
9899 #endif
9900 }
9901
9902 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9903 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9904 {
9905         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9906         u64 totalcpuusage = 0;
9907         int i;
9908
9909         for_each_present_cpu(i)
9910                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9911
9912         return totalcpuusage;
9913 }
9914
9915 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9916                                                                 u64 reset)
9917 {
9918         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9919         int err = 0;
9920         int i;
9921
9922         if (reset) {
9923                 err = -EINVAL;
9924                 goto out;
9925         }
9926
9927         for_each_present_cpu(i)
9928                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9929
9930 out:
9931         return err;
9932 }
9933
9934 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9935                                    struct seq_file *m)
9936 {
9937         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9938         u64 percpu;
9939         int i;
9940
9941         for_each_present_cpu(i) {
9942                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9943                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9944         }
9945         seq_printf(m, "\n");
9946         return 0;
9947 }
9948
9949 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9950         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9951         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9952 };
9953
9954 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9955                 struct cgroup_map_cb *cb)
9956 {
9957         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9958         int i;
9959
9960         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9961                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9962                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9963                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9964         }
9965         return 0;
9966 }
9967
9968 static struct cftype files[] = {
9969         {
9970                 .name = "usage",
9971                 .read_u64 = cpuusage_read,
9972                 .write_u64 = cpuusage_write,
9973         },
9974         {
9975                 .name = "usage_percpu",
9976                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9977         },
9978         {
9979                 .name = "stat",
9980                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9981         },
9982 };
9983
9984 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9985 {
9986         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9987 }
9988
9989 /*
9990  * charge this task's execution time to its accounting group.
9991  *
9992  * called with rq->lock held.
9993  */
9994 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9995 {
9996         struct cpuacct *ca;
9997         int cpu;
9998
9999         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10000                 return;
10001
10002         cpu = task_cpu(tsk);
10003
10004         rcu_read_lock();
10005
10006         ca = task_ca(tsk);
10007
10008         for (; ca; ca = ca->parent) {
10009                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10010                 *cpuusage += cputime;
10011         }
10012
10013         rcu_read_unlock();
10014 }
10015
10016 /*
10017  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
10018  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
10019  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
10020  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
10021  *
10022  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
10023  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
10024  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
10025  */
10026 #ifdef CONFIG_SMP
10027 #define CPUACCT_BATCH   \
10028         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
10029 #else
10030 #define CPUACCT_BATCH   0
10031 #endif
10032
10033 /*
10034  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10035  */
10036 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10037                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10038 {
10039         struct cpuacct *ca;
10040         int batch = CPUACCT_BATCH;
10041
10042         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10043                 return;
10044
10045         rcu_read_lock();
10046         ca = task_ca(tsk);
10047
10048         do {
10049                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
10050                 ca = ca->parent;
10051         } while (ca);
10052         rcu_read_unlock();
10053 }
10054
10055 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10056         .name = "cpuacct",
10057         .create = cpuacct_create,
10058         .destroy = cpuacct_destroy,
10059         .populate = cpuacct_populate,
10060         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10061 };
10062 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */