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