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