sched/core: Remove the obsolete and unused nr_uninterruptible() function
[pandora-kernel.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.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/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299
300
301 /*
302  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
303  */
304 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
305         __acquires(rq->lock)
306 {
307         struct rq *rq;
308
309         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
310
311         for (;;) {
312                 rq = task_rq(p);
313                 raw_spin_lock(&rq->lock);
314                 if (likely(rq == task_rq(p)))
315                         return rq;
316                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
317         }
318 }
319
320 /*
321  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
322  */
323 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
324         __acquires(p->pi_lock)
325         __acquires(rq->lock)
326 {
327         struct rq *rq;
328
329         for (;;) {
330                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
331                 rq = task_rq(p);
332                 raw_spin_lock(&rq->lock);
333                 if (likely(rq == task_rq(p)))
334                         return rq;
335                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
336                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
337         }
338 }
339
340 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
341         __releases(rq->lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344 }
345
346 static inline void
347 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
348         __releases(rq->lock)
349         __releases(p->pi_lock)
350 {
351         raw_spin_unlock(&rq->lock);
352         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
353 }
354
355 /*
356  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
357  */
358 static struct rq *this_rq_lock(void)
359         __acquires(rq->lock)
360 {
361         struct rq *rq;
362
363         local_irq_disable();
364         rq = this_rq();
365         raw_spin_lock(&rq->lock);
366
367         return rq;
368 }
369
370 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
371 /*
372  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
373  *
374  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
375  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
376  * reschedule event.
377  *
378  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
379  * rq->lock.
380  */
381
382 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
383 {
384         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
385                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
386 }
387
388 /*
389  * High-resolution timer tick.
390  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
391  */
392 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
393 {
394         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
395
396         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
397
398         raw_spin_lock(&rq->lock);
399         update_rq_clock(rq);
400         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
401         raw_spin_unlock(&rq->lock);
402
403         return HRTIMER_NORESTART;
404 }
405
406 #ifdef CONFIG_SMP
407 /*
408  * called from hardirq (IPI) context
409  */
410 static void __hrtick_start(void *arg)
411 {
412         struct rq *rq = arg;
413
414         raw_spin_lock(&rq->lock);
415         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
416         rq->hrtick_csd_pending = 0;
417         raw_spin_unlock(&rq->lock);
418 }
419
420 /*
421  * Called to set the hrtick timer state.
422  *
423  * called with rq->lock held and irqs disabled
424  */
425 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
426 {
427         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
428         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
429
430         hrtimer_set_expires(timer, time);
431
432         if (rq == this_rq()) {
433                 hrtimer_restart(timer);
434         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
435                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
436                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
437         }
438 }
439
440 static int
441 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
442 {
443         int cpu = (int)(long)hcpu;
444
445         switch (action) {
446         case CPU_UP_CANCELED:
447         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
448         case CPU_DOWN_PREPARE:
449         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
450         case CPU_DEAD:
451         case CPU_DEAD_FROZEN:
452                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
453                 return NOTIFY_OK;
454         }
455
456         return NOTIFY_DONE;
457 }
458
459 static __init void init_hrtick(void)
460 {
461         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
462 }
463 #else
464 /*
465  * Called to set the hrtick timer state.
466  *
467  * called with rq->lock held and irqs disabled
468  */
469 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
470 {
471         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
472                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
473 }
474
475 static inline void init_hrtick(void)
476 {
477 }
478 #endif /* CONFIG_SMP */
479
480 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
481 {
482 #ifdef CONFIG_SMP
483         rq->hrtick_csd_pending = 0;
484
485         rq->hrtick_csd.flags = 0;
486         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
487         rq->hrtick_csd.info = rq;
488 #endif
489
490         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
491         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
492 }
493 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
494 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
495 {
496 }
497
498 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
499 {
500 }
501
502 static inline void init_hrtick(void)
503 {
504 }
505 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
506
507 /*
508  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
509  *
510  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
511  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
512  * the target CPU.
513  */
514 #ifdef CONFIG_SMP
515
516 #ifndef tsk_is_polling
517 #define tsk_is_polling(t) 0
518 #endif
519
520 void resched_task(struct task_struct *p)
521 {
522         int cpu;
523
524         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
525
526         if (test_tsk_need_resched(p))
527                 return;
528
529         set_tsk_need_resched(p);
530
531         cpu = task_cpu(p);
532         if (cpu == smp_processor_id())
533                 return;
534
535         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
536         smp_mb();
537         if (!tsk_is_polling(p))
538                 smp_send_reschedule(cpu);
539 }
540
541 void resched_cpu(int cpu)
542 {
543         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
544         unsigned long flags;
545
546         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
547                 return;
548         resched_task(cpu_curr(cpu));
549         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
550 }
551
552 #ifdef CONFIG_NO_HZ
553 /*
554  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
555  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
556  *
557  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
558  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
559  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
560  */
561 int get_nohz_timer_target(void)
562 {
563         int cpu = smp_processor_id();
564         int i;
565         struct sched_domain *sd;
566
567         rcu_read_lock();
568         for_each_domain(cpu, sd) {
569                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
570                         if (!idle_cpu(i)) {
571                                 cpu = i;
572                                 goto unlock;
573                         }
574                 }
575         }
576 unlock:
577         rcu_read_unlock();
578         return cpu;
579 }
580 /*
581  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
582  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
583  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
584  * idle system the next event might even be infinite time into the
585  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
586  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
587  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
588  * wheel for the next timer event.
589  */
590 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
591 {
592         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
593
594         if (cpu == smp_processor_id())
595                 return;
596
597         /*
598          * This is safe, as this function is called with the timer
599          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
600          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
601          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
602          * timer into account automatically.
603          */
604         if (rq->curr != rq->idle)
605                 return;
606
607         /*
608          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
609          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
610          * idle task through an additional NOOP schedule()
611          */
612         set_tsk_need_resched(rq->idle);
613
614         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
615         smp_mb();
616         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
617                 smp_send_reschedule(cpu);
618 }
619
620 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
621 {
622         int cpu = smp_processor_id();
623         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
624 }
625
626 #else /* CONFIG_NO_HZ */
627
628 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
629 {
630         return false;
631 }
632
633 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
634
635 void sched_avg_update(struct rq *rq)
636 {
637         s64 period = sched_avg_period();
638
639         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
640                 /*
641                  * Inline assembly required to prevent the compiler
642                  * optimising this loop into a divmod call.
643                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
644                  */
645                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
646                 rq->age_stamp += period;
647                 rq->rt_avg /= 2;
648         }
649 }
650
651 #else /* !CONFIG_SMP */
652 void resched_task(struct task_struct *p)
653 {
654         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
655         set_tsk_need_resched(p);
656 }
657 #endif /* CONFIG_SMP */
658
659 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
660                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
661 /*
662  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
663  * node and @up when leaving it for the final time.
664  *
665  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
666  */
667 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
668                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
669 {
670         struct task_group *parent, *child;
671         int ret;
672
673         parent = from;
674
675 down:
676         ret = (*down)(parent, data);
677         if (ret)
678                 goto out;
679         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
680                 parent = child;
681                 goto down;
682
683 up:
684                 continue;
685         }
686         ret = (*up)(parent, data);
687         if (ret || parent == from)
688                 goto out;
689
690         child = parent;
691         parent = parent->parent;
692         if (parent)
693                 goto up;
694 out:
695         return ret;
696 }
697
698 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
699 {
700         return 0;
701 }
702 #endif
703
704 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
705 {
706         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
707         struct load_weight *load = &p->se.load;
708
709         /*
710          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
711          */
712         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
713                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
714                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
715                 return;
716         }
717
718         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
719         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
720 }
721
722 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
723 {
724         update_rq_clock(rq);
725         sched_info_queued(p);
726         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
727 }
728
729 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
730 {
731         update_rq_clock(rq);
732         sched_info_dequeued(p);
733         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
734 }
735
736 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
737 {
738         if (task_contributes_to_load(p))
739                 rq->nr_uninterruptible--;
740
741         enqueue_task(rq, p, flags);
742 }
743
744 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
745 {
746         if (task_contributes_to_load(p))
747                 rq->nr_uninterruptible++;
748
749         dequeue_task(rq, p, flags);
750 }
751
752 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
753 {
754 /*
755  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
756  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
757  */
758 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
759         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
760 #endif
761 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
762         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
763
764         /*
765          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
766          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
767          * {soft,}irq region.
768          *
769          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
770          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
771          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
772          * monotonic.
773          *
774          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
775          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
776          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
777          * atomic ops.
778          */
779         if (irq_delta > delta)
780                 irq_delta = delta;
781
782         rq->prev_irq_time += irq_delta;
783         delta -= irq_delta;
784 #endif
785 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
786         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
787                 u64 st;
788
789                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
790                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
791
792                 if (unlikely(steal > delta))
793                         steal = delta;
794
795                 st = steal_ticks(steal);
796                 steal = st * TICK_NSEC;
797
798                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
799
800                 delta -= steal;
801         }
802 #endif
803
804         rq->clock_task += delta;
805
806 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
807         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
808                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
809 #endif
810 }
811
812 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
813 {
814         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
815         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
816
817         if (stop) {
818                 /*
819                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
820                  * userspace knows about and won't get confused about.
821                  *
822                  * Also, it will make PI more or less work without too
823                  * much confusion -- but then, stop work should not
824                  * rely on PI working anyway.
825                  */
826                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
827
828                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
829         }
830
831         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
832
833         if (old_stop) {
834                 /*
835                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
836                  * it can die in pieces.
837                  */
838                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
839         }
840 }
841
842 /*
843  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
844  */
845 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
846 {
847         return p->static_prio;
848 }
849
850 /*
851  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
852  * without taking RT-inheritance into account. Might be
853  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
854  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
855  * estimator recalculates.
856  */
857 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
858 {
859         int prio;
860
861         if (task_has_rt_policy(p))
862                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
863         else
864                 prio = __normal_prio(p);
865         return prio;
866 }
867
868 /*
869  * Calculate the current priority, i.e. the priority
870  * taken into account by the scheduler. This value might
871  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
872  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
873  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
874  */
875 static int effective_prio(struct task_struct *p)
876 {
877         p->normal_prio = normal_prio(p);
878         /*
879          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
880          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
881          * to the normal priority:
882          */
883         if (!rt_prio(p->prio))
884                 return p->normal_prio;
885         return p->prio;
886 }
887
888 /**
889  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
890  * @p: the task in question.
891  */
892 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
893 {
894         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
895 }
896
897 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
898                                        const struct sched_class *prev_class,
899                                        int oldprio)
900 {
901         if (prev_class != p->sched_class) {
902                 if (prev_class->switched_from)
903                         prev_class->switched_from(rq, p);
904                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
905         } else if (oldprio != p->prio)
906                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
907 }
908
909 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
910 {
911         const struct sched_class *class;
912
913         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
914                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
915         } else {
916                 for_each_class(class) {
917                         if (class == rq->curr->sched_class)
918                                 break;
919                         if (class == p->sched_class) {
920                                 resched_task(rq->curr);
921                                 break;
922                         }
923                 }
924         }
925
926         /*
927          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
928          * this case, we can save a useless back to back clock update.
929          */
930         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
931                 rq->skip_clock_update = 1;
932 }
933
934 static ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(task_migration_notifier);
935
936 void register_task_migration_notifier(struct notifier_block *n)
937 {
938         atomic_notifier_chain_register(&task_migration_notifier, n);
939 }
940
941 #ifdef CONFIG_SMP
942 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
943 {
944 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
945         /*
946          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
947          * ttwu() will sort out the placement.
948          */
949         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
950                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
951
952 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
953         /*
954          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
955          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
956          *
957          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
958          * see task_group().
959          *
960          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
961          * task_rq_lock().
962          */
963         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
964                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
965 #endif
966 #endif
967
968         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
969
970         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
971                 struct task_migration_notifier tmn;
972
973                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
974                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
975                 p->se.nr_migrations++;
976                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
977
978                 tmn.task = p;
979                 tmn.from_cpu = task_cpu(p);
980                 tmn.to_cpu = new_cpu;
981
982                 atomic_notifier_call_chain(&task_migration_notifier, 0, &tmn);
983         }
984
985         __set_task_cpu(p, new_cpu);
986 }
987
988 struct migration_arg {
989         struct task_struct *task;
990         int dest_cpu;
991 };
992
993 static int migration_cpu_stop(void *data);
994
995 /*
996  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
997  *
998  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
999  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1000  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1001  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1002  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1003  * @p has remained unscheduled the whole time.
1004  *
1005  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1006  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1007  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1008  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1009  * waiting to become inactive.
1010  */
1011 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1012 {
1013         unsigned long flags;
1014         int running, on_rq;
1015         unsigned long ncsw;
1016         struct rq *rq;
1017
1018         for (;;) {
1019                 /*
1020                  * We do the initial early heuristics without holding
1021                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1022                  * the runqueue lock when things look like they will
1023                  * work out!
1024                  */
1025                 rq = task_rq(p);
1026
1027                 /*
1028                  * If the task is actively running on another CPU
1029                  * still, just relax and busy-wait without holding
1030                  * any locks.
1031                  *
1032                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1033                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1034                  * But we don't care, since "task_running()" will
1035                  * return false if the runqueue has changed and p
1036                  * is actually now running somewhere else!
1037                  */
1038                 while (task_running(rq, p)) {
1039                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1040                                 return 0;
1041                         cpu_relax();
1042                 }
1043
1044                 /*
1045                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1046                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1047                  * just go back and repeat.
1048                  */
1049                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1050                 trace_sched_wait_task(p);
1051                 running = task_running(rq, p);
1052                 on_rq = p->on_rq;
1053                 ncsw = 0;
1054                 if (!match_state || p->state == match_state)
1055                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1056                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1057
1058                 /*
1059                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1060                  */
1061                 if (unlikely(!ncsw))
1062                         break;
1063
1064                 /*
1065                  * Was it really running after all now that we
1066                  * checked with the proper locks actually held?
1067                  *
1068                  * Oops. Go back and try again..
1069                  */
1070                 if (unlikely(running)) {
1071                         cpu_relax();
1072                         continue;
1073                 }
1074
1075                 /*
1076                  * It's not enough that it's not actively running,
1077                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1078                  * preempted!
1079                  *
1080                  * So if it was still runnable (but just not actively
1081                  * running right now), it's preempted, and we should
1082                  * yield - it could be a while.
1083                  */
1084                 if (unlikely(on_rq)) {
1085                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1086
1087                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1088                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1089                         continue;
1090                 }
1091
1092                 /*
1093                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1094                  * runnable, which means that it will never become
1095                  * running in the future either. We're all done!
1096                  */
1097                 break;
1098         }
1099
1100         return ncsw;
1101 }
1102
1103 /***
1104  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1105  * @p: the to-be-kicked thread
1106  *
1107  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1108  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1109  *
1110  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1111  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1112  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1113  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1114  * achieved as well.
1115  */
1116 void kick_process(struct task_struct *p)
1117 {
1118         int cpu;
1119
1120         preempt_disable();
1121         cpu = task_cpu(p);
1122         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1123                 smp_send_reschedule(cpu);
1124         preempt_enable();
1125 }
1126 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1127 #endif /* CONFIG_SMP */
1128
1129 #ifdef CONFIG_SMP
1130 /*
1131  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1132  */
1133 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1134 {
1135         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1136         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1137         int dest_cpu;
1138
1139         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1140         for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1141                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1142                         continue;
1143                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1144                         continue;
1145                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1146                         return dest_cpu;
1147         }
1148
1149         for (;;) {
1150                 /* Any allowed, online CPU? */
1151                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1152                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1153                                 continue;
1154                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1155                                 continue;
1156                         goto out;
1157                 }
1158
1159                 switch (state) {
1160                 case cpuset:
1161                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1162                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1163                         state = possible;
1164                         break;
1165
1166                 case possible:
1167                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1168                         state = fail;
1169                         break;
1170
1171                 case fail:
1172                         BUG();
1173                         break;
1174                 }
1175         }
1176
1177 out:
1178         if (state != cpuset) {
1179                 /*
1180                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1181                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1182                  * leave kernel.
1183                  */
1184                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1185                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1186                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1187                 }
1188         }
1189
1190         return dest_cpu;
1191 }
1192
1193 /*
1194  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1195  */
1196 static inline
1197 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1198 {
1199         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1200
1201         /*
1202          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1203          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1204          * cpu.
1205          *
1206          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1207          *
1208          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1209          *   not worry about this generic constraint ]
1210          */
1211         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1212                      !cpu_online(cpu)))
1213                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1214
1215         return cpu;
1216 }
1217
1218 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1219 {
1220         s64 diff = sample - *avg;
1221         *avg += diff >> 3;
1222 }
1223 #endif
1224
1225 static void
1226 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1227 {
1228 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1229         struct rq *rq = this_rq();
1230
1231 #ifdef CONFIG_SMP
1232         int this_cpu = smp_processor_id();
1233
1234         if (cpu == this_cpu) {
1235                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1236                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1237         } else {
1238                 struct sched_domain *sd;
1239
1240                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1241                 rcu_read_lock();
1242                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1243                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1244                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1245                                 break;
1246                         }
1247                 }
1248                 rcu_read_unlock();
1249         }
1250
1251         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1252                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1253
1254 #endif /* CONFIG_SMP */
1255
1256         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1257         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1258
1259         if (wake_flags & WF_SYNC)
1260                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1261
1262 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1263 }
1264
1265 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1266 {
1267         activate_task(rq, p, en_flags);
1268         p->on_rq = 1;
1269
1270         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1271         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1272                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1273 }
1274
1275 /*
1276  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1277  */
1278 static void
1279 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1280 {
1281         trace_sched_wakeup(p, true);
1282         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1283
1284         p->state = TASK_RUNNING;
1285 #ifdef CONFIG_SMP
1286         if (p->sched_class->task_woken)
1287                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1288
1289         if (rq->idle_stamp) {
1290                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1291                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1292
1293                 if (delta > max)
1294                         rq->avg_idle = max;
1295                 else
1296                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1297                 rq->idle_stamp = 0;
1298         }
1299 #endif
1300 }
1301
1302 static void
1303 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1304 {
1305 #ifdef CONFIG_SMP
1306         if (p->sched_contributes_to_load)
1307                 rq->nr_uninterruptible--;
1308 #endif
1309
1310         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1311         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1312 }
1313
1314 /*
1315  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1316  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1317  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1318  * the task is still ->on_rq.
1319  */
1320 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1321 {
1322         struct rq *rq;
1323         int ret = 0;
1324
1325         rq = __task_rq_lock(p);
1326         if (p->on_rq) {
1327                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1328                 ret = 1;
1329         }
1330         __task_rq_unlock(rq);
1331
1332         return ret;
1333 }
1334
1335 #ifdef CONFIG_SMP
1336 static void sched_ttwu_pending(void)
1337 {
1338         struct rq *rq = this_rq();
1339         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1340         struct task_struct *p;
1341
1342         raw_spin_lock(&rq->lock);
1343
1344         while (llist) {
1345                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1346                 llist = llist_next(llist);
1347                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1348         }
1349
1350         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1351 }
1352
1353 void scheduler_ipi(void)
1354 {
1355         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1356                 return;
1357
1358         /*
1359          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1360          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1361          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1362          * we do call them.
1363          *
1364          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1365          * properly.
1366          *
1367          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1368          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1369          * somewhat pessimize the simple resched case.
1370          */
1371         irq_enter();
1372         sched_ttwu_pending();
1373
1374         /*
1375          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1376          */
1377         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1378                 this_rq()->idle_balance = 1;
1379                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1380         }
1381         irq_exit();
1382 }
1383
1384 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1385 {
1386         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1387                 smp_send_reschedule(cpu);
1388 }
1389
1390 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1391 {
1392         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1393 }
1394 #endif /* CONFIG_SMP */
1395
1396 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1397 {
1398         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1399
1400 #if defined(CONFIG_SMP)
1401         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1402                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1403                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1404                 return;
1405         }
1406 #endif
1407
1408         raw_spin_lock(&rq->lock);
1409         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1410         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1411 }
1412
1413 /**
1414  * try_to_wake_up - wake up a thread
1415  * @p: the thread to be awakened
1416  * @state: the mask of task states that can be woken
1417  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1418  *
1419  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1420  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1421  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1422  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1423  * runnable without the overhead of this.
1424  *
1425  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1426  * or @state didn't match @p's state.
1427  */
1428 static int
1429 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1430 {
1431         unsigned long flags;
1432         int cpu, success = 0;
1433
1434         smp_wmb();
1435         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1436         if (!(p->state & state))
1437                 goto out;
1438
1439         success = 1; /* we're going to change ->state */
1440         cpu = task_cpu(p);
1441
1442         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1443                 goto stat;
1444
1445 #ifdef CONFIG_SMP
1446         /*
1447          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1448          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1449          */
1450         while (p->on_cpu)
1451                 cpu_relax();
1452         /*
1453          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1454          */
1455         smp_rmb();
1456
1457         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1458         p->state = TASK_WAKING;
1459
1460         if (p->sched_class->task_waking)
1461                 p->sched_class->task_waking(p);
1462
1463         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1464         if (task_cpu(p) != cpu) {
1465                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1466                 set_task_cpu(p, cpu);
1467         }
1468 #endif /* CONFIG_SMP */
1469
1470         ttwu_queue(p, cpu);
1471 stat:
1472         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1473 out:
1474         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1475
1476         return success;
1477 }
1478
1479 /**
1480  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1481  * @p: the thread to be awakened
1482  *
1483  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1484  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1485  * the current task.
1486  */
1487 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1488 {
1489         struct rq *rq = task_rq(p);
1490
1491         BUG_ON(rq != this_rq());
1492         BUG_ON(p == current);
1493         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1494
1495         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1496                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1497                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1498                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1499         }
1500
1501         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1502                 goto out;
1503
1504         if (!p->on_rq)
1505                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1506
1507         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1508         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1509 out:
1510         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1511 }
1512
1513 /**
1514  * wake_up_process - Wake up a specific process
1515  * @p: The process to be woken up.
1516  *
1517  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1518  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1519  * running.
1520  *
1521  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1522  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1523  */
1524 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1525 {
1526         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1527         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1528 }
1529 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1530
1531 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1532 {
1533         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1534 }
1535
1536 /*
1537  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1538  * p is forked by current.
1539  *
1540  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1541  */
1542 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1543 {
1544         p->on_rq                        = 0;
1545
1546         p->se.on_rq                     = 0;
1547         p->se.exec_start                = 0;
1548         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1549         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1550         p->se.nr_migrations             = 0;
1551         p->se.vruntime                  = 0;
1552         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1553
1554 /*
1555  * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
1556  * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
1557  * load-balance).
1558  */
1559 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)
1560         p->se.avg.runnable_avg_period = 0;
1561         p->se.avg.runnable_avg_sum = 0;
1562 #endif
1563 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1564         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1565 #endif
1566
1567         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1568
1569 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1570         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1571 #endif
1572
1573 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1574         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1575                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1576                 p->mm->numa_next_reset = jiffies;
1577                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1578         }
1579
1580         p->node_stamp = 0ULL;
1581         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1582         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1583         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1584         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1585 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1586 }
1587
1588 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1589 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1590 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1591 {
1592         if (enabled)
1593                 sched_feat_set("NUMA");
1594         else
1595                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1596 }
1597 #else
1598 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1599
1600 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1601 {
1602         numabalancing_enabled = enabled;
1603 }
1604 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1605 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1606
1607 /*
1608  * fork()/clone()-time setup:
1609  */
1610 void sched_fork(struct task_struct *p)
1611 {
1612         unsigned long flags;
1613         int cpu = get_cpu();
1614
1615         __sched_fork(p);
1616         /*
1617          * We mark the process as running here. This guarantees that
1618          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1619          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1620          */
1621         p->state = TASK_RUNNING;
1622
1623         /*
1624          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1625          */
1626         p->prio = current->normal_prio;
1627
1628         /*
1629          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1630          */
1631         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1632                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1633                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1634                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1635                         p->rt_priority = 0;
1636                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1637                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1638
1639                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1640                 set_load_weight(p);
1641
1642                 /*
1643                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1644                  * fulfilled its duty:
1645                  */
1646                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1647         }
1648
1649         if (!rt_prio(p->prio))
1650                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1651
1652         if (p->sched_class->task_fork)
1653                 p->sched_class->task_fork(p);
1654
1655         /*
1656          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1657          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1658          * is ran before sched_fork().
1659          *
1660          * Silence PROVE_RCU.
1661          */
1662         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1663         set_task_cpu(p, cpu);
1664         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1665
1666 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1667         if (likely(sched_info_on()))
1668                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1669 #endif
1670 #if defined(CONFIG_SMP)
1671         p->on_cpu = 0;
1672 #endif
1673 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1674         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1675         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1676 #endif
1677 #ifdef CONFIG_SMP
1678         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1679 #endif
1680
1681         put_cpu();
1682 }
1683
1684 /*
1685  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1686  *
1687  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1688  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1689  * on the runqueue and wakes it.
1690  */
1691 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1692 {
1693         unsigned long flags;
1694         struct rq *rq;
1695
1696         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1697 #ifdef CONFIG_SMP
1698         /*
1699          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1700          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1701          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1702          */
1703         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1704 #endif
1705
1706         rq = __task_rq_lock(p);
1707         activate_task(rq, p, 0);
1708         p->on_rq = 1;
1709         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1710         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1711 #ifdef CONFIG_SMP
1712         if (p->sched_class->task_woken)
1713                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1714 #endif
1715         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1716 }
1717
1718 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1719
1720 /**
1721  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1722  * @notifier: notifier struct to register
1723  */
1724 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1725 {
1726         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1727 }
1728 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1729
1730 /**
1731  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1732  * @notifier: notifier struct to unregister
1733  *
1734  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1735  */
1736 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1737 {
1738         hlist_del(&notifier->link);
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1741
1742 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1743 {
1744         struct preempt_notifier *notifier;
1745         struct hlist_node *node;
1746
1747         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1748                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1749 }
1750
1751 static void
1752 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1753                                  struct task_struct *next)
1754 {
1755         struct preempt_notifier *notifier;
1756         struct hlist_node *node;
1757
1758         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1759                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1760 }
1761
1762 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1763
1764 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1765 {
1766 }
1767
1768 static void
1769 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1770                                  struct task_struct *next)
1771 {
1772 }
1773
1774 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1775
1776 /**
1777  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1778  * @rq: the runqueue preparing to switch
1779  * @prev: the current task that is being switched out
1780  * @next: the task we are going to switch to.
1781  *
1782  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1783  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1784  * switch.
1785  *
1786  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1787  * hooks.
1788  */
1789 static inline void
1790 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1791                     struct task_struct *next)
1792 {
1793         trace_sched_switch(prev, next);
1794         sched_info_switch(prev, next);
1795         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1796         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1797         prepare_lock_switch(rq, next);
1798         prepare_arch_switch(next);
1799 }
1800
1801 /**
1802  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1803  * @rq: runqueue associated with task-switch
1804  * @prev: the thread we just switched away from.
1805  *
1806  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1807  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1808  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1809  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1810  *
1811  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1812  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1813  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1814  * details.)
1815  */
1816 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1817         __releases(rq->lock)
1818 {
1819         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1820         long prev_state;
1821
1822         rq->prev_mm = NULL;
1823
1824         /*
1825          * A task struct has one reference for the use as "current".
1826          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1827          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1828          * the scheduled task must drop that reference.
1829          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1830          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1831          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1832          * be dropped twice.
1833          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1834          */
1835         prev_state = prev->state;
1836         vtime_task_switch(prev);
1837         finish_arch_switch(prev);
1838         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1839         finish_lock_switch(rq, prev);
1840         finish_arch_post_lock_switch();
1841
1842         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1843         if (mm)
1844                 mmdrop(mm);
1845         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1846                 /*
1847                  * Remove function-return probe instances associated with this
1848                  * task and put them back on the free list.
1849                  */
1850                 kprobe_flush_task(prev);
1851                 put_task_struct(prev);
1852         }
1853 }
1854
1855 #ifdef CONFIG_SMP
1856
1857 /* assumes rq->lock is held */
1858 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1859 {
1860         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1861                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1862 }
1863
1864 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1865 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1866 {
1867         if (rq->post_schedule) {
1868                 unsigned long flags;
1869
1870                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1871                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1872                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1873                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1874
1875                 rq->post_schedule = 0;
1876         }
1877 }
1878
1879 #else
1880
1881 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1882 {
1883 }
1884
1885 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1886 {
1887 }
1888
1889 #endif
1890
1891 /**
1892  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1893  * @prev: the thread we just switched away from.
1894  */
1895 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1896         __releases(rq->lock)
1897 {
1898         struct rq *rq = this_rq();
1899
1900         finish_task_switch(rq, prev);
1901
1902         /*
1903          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1904          * task_switch?
1905          */
1906         post_schedule(rq);
1907
1908 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1909         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1910         preempt_enable();
1911 #endif
1912         if (current->set_child_tid)
1913                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1914 }
1915
1916 /*
1917  * context_switch - switch to the new MM and the new
1918  * thread's register state.
1919  */
1920 static inline void
1921 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1922                struct task_struct *next)
1923 {
1924         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1925
1926         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1927
1928         mm = next->mm;
1929         oldmm = prev->active_mm;
1930         /*
1931          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1932          * combine the page table reload and the switch backend into
1933          * one hypercall.
1934          */
1935         arch_start_context_switch(prev);
1936
1937         if (!mm) {
1938                 next->active_mm = oldmm;
1939                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1940                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1941         } else
1942                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1943
1944         if (!prev->mm) {
1945                 prev->active_mm = NULL;
1946                 rq->prev_mm = oldmm;
1947         }
1948         /*
1949          * Since the runqueue lock will be released by the next
1950          * task (which is an invalid locking op but in the case
1951          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1952          * do an early lockdep release here:
1953          */
1954 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1955         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1956 #endif
1957
1958         context_tracking_task_switch(prev, next);
1959         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1960         switch_to(prev, next, prev);
1961
1962         barrier();
1963         /*
1964          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1965          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1966          * frame will be invalid.
1967          */
1968         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1969 }
1970
1971 /*
1972  * nr_running and nr_context_switches:
1973  *
1974  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1975  * threads, total number of context switches performed since bootup.
1976  */
1977 unsigned long nr_running(void)
1978 {
1979         unsigned long i, sum = 0;
1980
1981         for_each_online_cpu(i)
1982                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1983
1984         return sum;
1985 }
1986
1987 unsigned long long nr_context_switches(void)
1988 {
1989         int i;
1990         unsigned long long sum = 0;
1991
1992         for_each_possible_cpu(i)
1993                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1994
1995         return sum;
1996 }
1997
1998 unsigned long nr_iowait(void)
1999 {
2000         unsigned long i, sum = 0;
2001
2002         for_each_possible_cpu(i)
2003                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2004
2005         return sum;
2006 }
2007
2008 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2009 {
2010         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2011         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2012 }
2013
2014 unsigned long this_cpu_load(void)
2015 {
2016         struct rq *this = this_rq();
2017         return this->cpu_load[0];
2018 }
2019
2020
2021 /*
2022  * Global load-average calculations
2023  *
2024  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
2025  * in order to minimize overhead.
2026  *
2027  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
2028  * nr_uninterruptible.
2029  *
2030  * Once every LOAD_FREQ:
2031  *
2032  *   nr_active = 0;
2033  *   for_each_possible_cpu(cpu)
2034  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
2035  *
2036  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
2037  *
2038  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2039  *
2040  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2041  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2042  *    to calculating nr_active.
2043  *
2044  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2045  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2046  *
2047  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2048  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2049  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2050  *
2051  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2052  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2053  *    cpu to have completed this task.
2054  *
2055  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2056  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2057  *
2058  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2059  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2060  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2061  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2062  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2063  *    all cpus yields the correct result.
2064  *
2065  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2066  */
2067
2068 /* Variables and functions for calc_load */
2069 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2070 static unsigned long calc_load_update;
2071 unsigned long avenrun[3];
2072 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2073
2074 /**
2075  * get_avenrun - get the load average array
2076  * @loads:      pointer to dest load array
2077  * @offset:     offset to add
2078  * @shift:      shift count to shift the result left
2079  *
2080  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2081  */
2082 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2083 {
2084         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2085         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2086         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2087 }
2088
2089 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2090 {
2091         long nr_active, delta = 0;
2092
2093         nr_active = this_rq->nr_running;
2094         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2095
2096         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2097                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2098                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2099         }
2100
2101         return delta;
2102 }
2103
2104 /*
2105  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2106  */
2107 static unsigned long
2108 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2109 {
2110         load *= exp;
2111         load += active * (FIXED_1 - exp);
2112         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2113         return load >> FSHIFT;
2114 }
2115
2116 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2117 /*
2118  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2119  *
2120  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2121  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2122  * NO_HZ.
2123  *
2124  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2125  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2126  * when we read the global state.
2127  *
2128  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2129  *
2130  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2131  *    contribution, causing under-accounting.
2132  *
2133  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2134  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2135  *
2136  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2137  *
2138  *        0s            5s            10s           15s
2139  *          +10           +10           +10           +10
2140  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2141  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2142  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2143  *
2144  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2145  *    accumlating the new one.
2146  *
2147  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2148  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2149  *    busy state.
2150  *
2151  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2152  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2153  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2154  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2155  *    LOAD_FREQ intervals.
2156  *
2157  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2158  */
2159 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2160 static int calc_load_idx;
2161
2162 static inline int calc_load_write_idx(void)
2163 {
2164         int idx = calc_load_idx;
2165
2166         /*
2167          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2168          * need to observe the new update time.
2169          */
2170         smp_rmb();
2171
2172         /*
2173          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2174          * next idle-delta.
2175          */
2176         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2177                 idx++;
2178
2179         return idx & 1;
2180 }
2181
2182 static inline int calc_load_read_idx(void)
2183 {
2184         return calc_load_idx & 1;
2185 }
2186
2187 void calc_load_enter_idle(void)
2188 {
2189         struct rq *this_rq = this_rq();
2190         long delta;
2191
2192         /*
2193          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2194          * into the pending idle delta.
2195          */
2196         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2197         if (delta) {
2198                 int idx = calc_load_write_idx();
2199                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2200         }
2201 }
2202
2203 void calc_load_exit_idle(void)
2204 {
2205         struct rq *this_rq = this_rq();
2206
2207         /*
2208          * If we're still before the sample window, we're done.
2209          */
2210         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2211                 return;
2212
2213         /*
2214          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2215          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2216          * sync up for the next window.
2217          */
2218         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2219         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2220                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2221 }
2222
2223 static long calc_load_fold_idle(void)
2224 {
2225         int idx = calc_load_read_idx();
2226         long delta = 0;
2227
2228         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2229                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2230
2231         return delta;
2232 }
2233
2234 /**
2235  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2236  *
2237  * @x:         base of the power
2238  * @frac_bits: fractional bits of @x
2239  * @n:         power to raise @x to.
2240  *
2241  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2242  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2243  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2244  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2245  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2246  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2247  * vector.
2248  */
2249 static unsigned long
2250 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2251 {
2252         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2253
2254         if (n) for (;;) {
2255                 if (n & 1) {
2256                         result *= x;
2257                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2258                         result >>= frac_bits;
2259                 }
2260                 n >>= 1;
2261                 if (!n)
2262                         break;
2263                 x *= x;
2264                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2265                 x >>= frac_bits;
2266         }
2267
2268         return result;
2269 }
2270
2271 /*
2272  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2273  *
2274  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2275  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2276  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2277  *
2278  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2279  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2280  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2281  *
2282  *  ...
2283  *
2284  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2285  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2286  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2287  *
2288  * [1] application of the geometric series:
2289  *
2290  *              n         1 - x^(n+1)
2291  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2292  *             i=0          1 - x
2293  */
2294 static unsigned long
2295 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2296             unsigned long active, unsigned int n)
2297 {
2298
2299         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2300 }
2301
2302 /*
2303  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2304  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2305  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2306  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2307  *
2308  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2309  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2310  */
2311 static void calc_global_nohz(void)
2312 {
2313         long delta, active, n;
2314
2315         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2316                 /*
2317                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2318                  */
2319                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2320                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2321
2322                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2323                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2324
2325                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2326                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2327                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2328
2329                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2330         }
2331
2332         /*
2333          * Flip the idle index...
2334          *
2335          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2336          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2337          * index, this avoids a double flip messing things up.
2338          */
2339         smp_wmb();
2340         calc_load_idx++;
2341 }
2342 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2343
2344 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2345 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2346
2347 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2348
2349 /*
2350  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2351  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2352  */
2353 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2354 {
2355         long active, delta;
2356
2357         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2358                 return;
2359
2360         /*
2361          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2362          */
2363         delta = calc_load_fold_idle();
2364         if (delta)
2365                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2366
2367         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2368         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2369
2370         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2371         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2372         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2373
2374         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2375
2376         /*
2377          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2378          */
2379         calc_global_nohz();
2380 }
2381
2382 /*
2383  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2384  * active count.
2385  */
2386 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2387 {
2388         long delta;
2389
2390         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2391                 return;
2392
2393         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2394         if (delta)
2395                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2396
2397         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2398 }
2399
2400 /*
2401  * End of global load-average stuff
2402  */
2403
2404 /*
2405  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2406  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2407  *
2408  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2409  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2410  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2411  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2412  *
2413  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2414  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2415  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2416  *
2417  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2418  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2419  * particular idx is approximated to be zero.
2420  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2421  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2422  * based on 128 point scale.
2423  * Example:
2424  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2425  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2426  *
2427  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2428  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2429  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2430  */
2431 #define DEGRADE_SHIFT           7
2432 static const unsigned char
2433                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2434 static const unsigned char
2435                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2436                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2437                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2438                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2439                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2440                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2441
2442 /*
2443  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2444  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2445  * adding any new load.
2446  */
2447 static unsigned long
2448 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2449 {
2450         int j = 0;
2451
2452         if (!missed_updates)
2453                 return load;
2454
2455         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2456                 return 0;
2457
2458         if (idx == 1)
2459                 return load >> missed_updates;
2460
2461         while (missed_updates) {
2462                 if (missed_updates % 2)
2463                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2464
2465                 missed_updates >>= 1;
2466                 j++;
2467         }
2468         return load;
2469 }
2470
2471 /*
2472  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2473  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2474  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2475  */
2476 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2477                               unsigned long pending_updates)
2478 {
2479         int i, scale;
2480
2481         this_rq->nr_load_updates++;
2482
2483         /* Update our load: */
2484         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2485         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2486                 unsigned long old_load, new_load;
2487
2488                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2489
2490                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2491                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2492                 new_load = this_load;
2493                 /*
2494                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2495                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2496                  * example.
2497                  */
2498                 if (new_load > old_load)
2499                         new_load += scale - 1;
2500
2501                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2502         }
2503
2504         sched_avg_update(this_rq);
2505 }
2506
2507 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2508 /*
2509  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2510  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2511  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2512  *
2513  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2514  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2515  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2516  * (tick_nohz_idle_exit).
2517  *
2518  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2519  */
2520
2521 /*
2522  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2523  * idle balance.
2524  */
2525 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2526 {
2527         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2528         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2529         unsigned long pending_updates;
2530
2531         /*
2532          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2533          */
2534         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2535                 return;
2536
2537         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2538         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2539
2540         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2541 }
2542
2543 /*
2544  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2545  */
2546 void update_cpu_load_nohz(void)
2547 {
2548         struct rq *this_rq = this_rq();
2549         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2550         unsigned long pending_updates;
2551
2552         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2553                 return;
2554
2555         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2556         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2557         if (pending_updates) {
2558                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2559                 /*
2560                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2561                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2562                  */
2563                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2564         }
2565         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2566 }
2567 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2568
2569 /*
2570  * Called from scheduler_tick()
2571  */
2572 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2573 {
2574         /*
2575          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2576          */
2577         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2578         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2579
2580         calc_load_account_active(this_rq);
2581 }
2582
2583 #ifdef CONFIG_SMP
2584
2585 /*
2586  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2587  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2588  */
2589 void sched_exec(void)
2590 {
2591         struct task_struct *p = current;
2592         unsigned long flags;
2593         int dest_cpu;
2594
2595         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2596         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2597         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2598                 goto unlock;
2599
2600         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2601                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2602
2603                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2604                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2605                 return;
2606         }
2607 unlock:
2608         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2609 }
2610
2611 #endif
2612
2613 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2614 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2615
2616 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2617 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2618
2619 /*
2620  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2621  * @p in case that task is currently running.
2622  *
2623  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2624  */
2625 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2626 {
2627         u64 ns = 0;
2628
2629         if (task_current(rq, p)) {
2630                 update_rq_clock(rq);
2631                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2632                 if ((s64)ns < 0)
2633                         ns = 0;
2634         }
2635
2636         return ns;
2637 }
2638
2639 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2640 {
2641         unsigned long flags;
2642         struct rq *rq;
2643         u64 ns = 0;
2644
2645         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2646         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2647         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2648
2649         return ns;
2650 }
2651
2652 /*
2653  * Return accounted runtime for the task.
2654  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2655  * pending runtime that have not been accounted yet.
2656  */
2657 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2658 {
2659         unsigned long flags;
2660         struct rq *rq;
2661         u64 ns = 0;
2662
2663         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2664         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2665         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2666
2667         return ns;
2668 }
2669
2670 /*
2671  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2672  * We call it with interrupts disabled.
2673  */
2674 void scheduler_tick(void)
2675 {
2676         int cpu = smp_processor_id();
2677         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2678         struct task_struct *curr = rq->curr;
2679
2680         sched_clock_tick();
2681
2682         raw_spin_lock(&rq->lock);
2683         update_rq_clock(rq);
2684         update_cpu_load_active(rq);
2685         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2686         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2687
2688         perf_event_task_tick();
2689
2690 #ifdef CONFIG_SMP
2691         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2692         trigger_load_balance(rq, cpu);
2693 #endif
2694 }
2695
2696 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2697 {
2698         if (in_lock_functions(addr)) {
2699                 addr = CALLER_ADDR2;
2700                 if (in_lock_functions(addr))
2701                         addr = CALLER_ADDR3;
2702         }
2703         return addr;
2704 }
2705
2706 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2707                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2708
2709 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2710 {
2711 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2712         /*
2713          * Underflow?
2714          */
2715         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2716                 return;
2717 #endif
2718         preempt_count() += val;
2719 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2720         /*
2721          * Spinlock count overflowing soon?
2722          */
2723         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2724                                 PREEMPT_MASK - 10);
2725 #endif
2726         if (preempt_count() == val)
2727                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2728 }
2729 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2730
2731 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2732 {
2733 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2734         /*
2735          * Underflow?
2736          */
2737         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2738                 return;
2739         /*
2740          * Is the spinlock portion underflowing?
2741          */
2742         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2743                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2744                 return;
2745 #endif
2746
2747         if (preempt_count() == val)
2748                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2749         preempt_count() -= val;
2750 }
2751 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2752
2753 #endif
2754
2755 /*
2756  * Print scheduling while atomic bug:
2757  */
2758 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2759 {
2760         if (oops_in_progress)
2761                 return;
2762
2763         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2764                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2765
2766         debug_show_held_locks(prev);
2767         print_modules();
2768         if (irqs_disabled())
2769                 print_irqtrace_events(prev);
2770         dump_stack();
2771         add_taint(TAINT_WARN);
2772 }
2773
2774 /*
2775  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2776  */
2777 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2778 {
2779         /*
2780          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2781          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2782          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2783          */
2784         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2785                 __schedule_bug(prev);
2786         rcu_sleep_check();
2787
2788         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2789
2790         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2791 }
2792
2793 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2794 {
2795         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2796                 update_rq_clock(rq);
2797         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2798 }
2799
2800 /*
2801  * Pick up the highest-prio task:
2802  */
2803 static inline struct task_struct *
2804 pick_next_task(struct rq *rq)
2805 {
2806         const struct sched_class *class;
2807         struct task_struct *p;
2808
2809         /*
2810          * Optimization: we know that if all tasks are in
2811          * the fair class we can call that function directly:
2812          */
2813         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2814                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2815                 if (likely(p))
2816                         return p;
2817         }
2818
2819         for_each_class(class) {
2820                 p = class->pick_next_task(rq);
2821                 if (p)
2822                         return p;
2823         }
2824
2825         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2826 }
2827
2828 /*
2829  * __schedule() is the main scheduler function.
2830  *
2831  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2832  *
2833  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2834  *
2835  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2836  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2837  *
2838  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2839  *      interrupt handler scheduler_tick().
2840  *
2841  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2842  *      task to the run-queue and that's it.
2843  *
2844  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2845  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2846  *      called on the nearest possible occasion:
2847  *
2848  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2849  *
2850  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2851  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2852  *           spin_unlock()!)
2853  *
2854  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2855  *           preemptible context
2856  *
2857  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2858  *         then at the next:
2859  *
2860  *          - cond_resched() call
2861  *          - explicit schedule() call
2862  *          - return from syscall or exception to user-space
2863  *          - return from interrupt-handler to user-space
2864  */
2865 static void __sched __schedule(void)
2866 {
2867         struct task_struct *prev, *next;
2868         unsigned long *switch_count;
2869         struct rq *rq;
2870         int cpu;
2871
2872 need_resched:
2873         preempt_disable();
2874         cpu = smp_processor_id();
2875         rq = cpu_rq(cpu);
2876         rcu_note_context_switch(cpu);
2877         prev = rq->curr;
2878
2879         schedule_debug(prev);
2880
2881         if (sched_feat(HRTICK))
2882                 hrtick_clear(rq);
2883
2884         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2885
2886         switch_count = &prev->nivcsw;
2887         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2888                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2889                         prev->state = TASK_RUNNING;
2890                 } else {
2891                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2892                         prev->on_rq = 0;
2893
2894                         /*
2895                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2896                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2897                          * concurrency.
2898                          */
2899                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2900                                 struct task_struct *to_wakeup;
2901
2902                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2903                                 if (to_wakeup)
2904                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2905                         }
2906                 }
2907                 switch_count = &prev->nvcsw;
2908         }
2909
2910         pre_schedule(rq, prev);
2911
2912         if (unlikely(!rq->nr_running))
2913                 idle_balance(cpu, rq);
2914
2915         put_prev_task(rq, prev);
2916         next = pick_next_task(rq);
2917         clear_tsk_need_resched(prev);
2918         rq->skip_clock_update = 0;
2919
2920         if (likely(prev != next)) {
2921                 rq->nr_switches++;
2922                 rq->curr = next;
2923                 ++*switch_count;
2924
2925                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2926                 /*
2927                  * The context switch have flipped the stack from under us
2928                  * and restored the local variables which were saved when
2929                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2930                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2931                  */
2932                 cpu = smp_processor_id();
2933                 rq = cpu_rq(cpu);
2934         } else
2935                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2936
2937         post_schedule(rq);
2938
2939         sched_preempt_enable_no_resched();
2940         if (need_resched())
2941                 goto need_resched;
2942 }
2943
2944 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2945 {
2946         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2947                 return;
2948         /*
2949          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2950          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2951          */
2952         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2953                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2954 }
2955
2956 asmlinkage void __sched schedule(void)
2957 {
2958         struct task_struct *tsk = current;
2959
2960         sched_submit_work(tsk);
2961         __schedule();
2962 }
2963 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2964
2965 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2966 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2967 {
2968         /*
2969          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2970          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2971          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2972          * we find a better solution.
2973          */
2974         user_exit();
2975         schedule();
2976         user_enter();
2977 }
2978 #endif
2979
2980 /**
2981  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2982  *
2983  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2984  */
2985 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2986 {
2987         sched_preempt_enable_no_resched();
2988         schedule();
2989         preempt_disable();
2990 }
2991
2992 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
2993
2994 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2995 {
2996         if (lock->owner != owner)
2997                 return false;
2998
2999         /*
3000          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3001          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3002          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3003          * ensures the memory stays valid.
3004          */
3005         barrier();
3006
3007         return owner->on_cpu;
3008 }
3009
3010 /*
3011  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3012  * access and not reliable.
3013  */
3014 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3015 {
3016         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3017                 return 0;
3018
3019         rcu_read_lock();
3020         while (owner_running(lock, owner)) {
3021                 if (need_resched())
3022                         break;
3023
3024                 arch_mutex_cpu_relax();
3025         }
3026         rcu_read_unlock();
3027
3028         /*
3029          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3030          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3031          * success only when lock->owner is NULL.
3032          */
3033         return lock->owner == NULL;
3034 }
3035 #endif
3036
3037 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3038 /*
3039  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3040  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3041  * occur there and call schedule directly.
3042  */
3043 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3044 {
3045         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3046
3047         /*
3048          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3049          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3050          */
3051         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3052                 return;
3053
3054         do {
3055                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3056                 __schedule();
3057                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3058
3059                 /*
3060                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3061                  * between schedule and now.
3062                  */
3063                 barrier();
3064         } while (need_resched());
3065 }
3066 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3067
3068 /*
3069  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3070  * off of irq context.
3071  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3072  * protect us against recursive calling from irq.
3073  */
3074 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3075 {
3076         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3077
3078         /* Catch callers which need to be fixed */
3079         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3080
3081         user_exit();
3082         do {
3083                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3084                 local_irq_enable();
3085                 __schedule();
3086                 local_irq_disable();
3087                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3088
3089                 /*
3090                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3091                  * between schedule and now.
3092                  */
3093                 barrier();
3094         } while (need_resched());
3095 }
3096
3097 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3098
3099 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3100                           void *key)
3101 {
3102         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3103 }
3104 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3105
3106 /*
3107  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3108  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3109  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3110  *
3111  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3112  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3113  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3114  */
3115 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3116                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3117 {
3118         wait_queue_t *curr, *next;
3119
3120         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3121                 unsigned flags = curr->flags;
3122
3123                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3124                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3125                         break;
3126         }
3127 }
3128
3129 /**
3130  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3131  * @q: the waitqueue
3132  * @mode: which threads
3133  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3134  * @key: is directly passed to the wakeup function
3135  *
3136  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3137  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3138  */
3139 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3140                         int nr_exclusive, void *key)
3141 {
3142         unsigned long flags;
3143
3144         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3145         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3146         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3147 }
3148 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3149
3150 /*
3151  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3152  */
3153 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3154 {
3155         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3156 }
3157 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3158
3159 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3160 {
3161         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3162 }
3163 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3164
3165 /**
3166  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3167  * @q: the waitqueue
3168  * @mode: which threads
3169  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3170  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3171  *
3172  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3173  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3174  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3175  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3176  *
3177  * On UP it can prevent extra preemption.
3178  *
3179  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3180  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3181  */
3182 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3183                         int nr_exclusive, void *key)
3184 {
3185         unsigned long flags;
3186         int wake_flags = WF_SYNC;
3187
3188         if (unlikely(!q))
3189                 return;
3190
3191         if (unlikely(!nr_exclusive))
3192                 wake_flags = 0;
3193
3194         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3195         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3196         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3197 }
3198 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3199
3200 /*
3201  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3202  */
3203 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3204 {
3205         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3206 }
3207 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3208
3209 /**
3210  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3211  * @x:  holds the state of this particular completion
3212  *
3213  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3214  * awakened in the same order in which they were queued.
3215  *
3216  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3217  *
3218  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3219  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3220  */
3221 void complete(struct completion *x)
3222 {
3223         unsigned long flags;
3224
3225         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3226         x->done++;
3227         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3228         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3229 }
3230 EXPORT_SYMBOL(complete);
3231
3232 /**
3233  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3234  * @x:  holds the state of this particular completion
3235  *
3236  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3237  *
3238  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3239  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3240  */
3241 void complete_all(struct completion *x)
3242 {
3243         unsigned long flags;
3244
3245         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3246         x->done += UINT_MAX/2;
3247         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3248         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3249 }
3250 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3251
3252 static inline long __sched
3253 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3254 {
3255         if (!x->done) {
3256                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3257
3258                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3259                 do {
3260                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3261                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3262                                 break;
3263                         }
3264                         __set_current_state(state);
3265                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3266                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3267                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3268                 } while (!x->done && timeout);
3269                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3270                 if (!x->done)
3271                         return timeout;
3272         }
3273         x->done--;
3274         return timeout ?: 1;
3275 }
3276
3277 static long __sched
3278 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3279 {
3280         might_sleep();
3281
3282         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3283         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3284         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3285         return timeout;
3286 }
3287
3288 /**
3289  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3290  * @x:  holds the state of this particular completion
3291  *
3292  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3293  * interruptible and there is no timeout.
3294  *
3295  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3296  * and interrupt capability. Also see complete().
3297  */
3298 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3299 {
3300         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3301 }
3302 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3303
3304 /**
3305  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3306  * @x:  holds the state of this particular completion
3307  * @timeout:  timeout value in jiffies
3308  *
3309  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3310  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3311  * interruptible.
3312  *
3313  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3314  * jiffies left till timeout) if completed.
3315  */
3316 unsigned long __sched
3317 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3318 {
3319         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3320 }
3321 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3322
3323 /**
3324  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3325  * @x:  holds the state of this particular completion
3326  *
3327  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3328  * interruptible.
3329  *
3330  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3331  */
3332 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3333 {
3334         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3335         if (t == -ERESTARTSYS)
3336                 return t;
3337         return 0;
3338 }
3339 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3340
3341 /**
3342  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3343  * @x:  holds the state of this particular completion
3344  * @timeout:  timeout value in jiffies
3345  *
3346  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3347  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3348  *
3349  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3350  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3351  */
3352 long __sched
3353 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3354                                           unsigned long timeout)
3355 {
3356         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3357 }
3358 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3359
3360 /**
3361  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3362  * @x:  holds the state of this particular completion
3363  *
3364  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3365  * interrupted by a kill signal.
3366  *
3367  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3368  */
3369 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3370 {
3371         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3372         if (t == -ERESTARTSYS)
3373                 return t;
3374         return 0;
3375 }
3376 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3377
3378 /**
3379  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3380  * @x:  holds the state of this particular completion
3381  * @timeout:  timeout value in jiffies
3382  *
3383  * This waits for either a completion of a specific task to be
3384  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3385  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3386  *
3387  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3388  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3389  */
3390 long __sched
3391 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3392                                      unsigned long timeout)
3393 {
3394         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3395 }
3396 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3397
3398 /**
3399  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3400  *      @x:     completion structure
3401  *
3402  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3403  *               1 if a decrement succeeded.
3404  *
3405  *      If a completion is being used as a counting completion,
3406  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3407  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3408  *      is protecting is not available.
3409  */
3410 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3411 {
3412         unsigned long flags;
3413         int ret = 1;
3414
3415         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3416         if (!x->done)
3417                 ret = 0;
3418         else
3419                 x->done--;
3420         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3421         return ret;
3422 }
3423 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3424
3425 /**
3426  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3427  *      @x:     completion structure
3428  *
3429  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3430  *               1 if there are no waiters.
3431  *
3432  */
3433 bool completion_done(struct completion *x)
3434 {
3435         unsigned long flags;
3436         int ret = 1;
3437
3438         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3439         if (!x->done)
3440                 ret = 0;
3441         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3442         return ret;
3443 }
3444 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3445
3446 static long __sched
3447 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3448 {
3449         unsigned long flags;
3450         wait_queue_t wait;
3451
3452         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3453
3454         __set_current_state(state);
3455
3456         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3457         __add_wait_queue(q, &wait);
3458         spin_unlock(&q->lock);
3459         timeout = schedule_timeout(timeout);
3460         spin_lock_irq(&q->lock);
3461         __remove_wait_queue(q, &wait);
3462         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3463
3464         return timeout;
3465 }
3466
3467 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3468 {
3469         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3470 }
3471 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3472
3473 long __sched
3474 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3475 {
3476         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3477 }
3478 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3479
3480 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3481 {
3482         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3483 }
3484 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3485
3486 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3487 {
3488         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3489 }
3490 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3491
3492 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3493
3494 /*
3495  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3496  * @p: task
3497  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3498  *
3499  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3500  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3501  *
3502  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3503  */
3504 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3505 {
3506         int oldprio, on_rq, running;
3507         struct rq *rq;
3508         const struct sched_class *prev_class;
3509
3510         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3511
3512         rq = __task_rq_lock(p);
3513
3514         /*
3515          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3516          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3517          *
3518          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3519          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3520          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3521          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3522          * with interrupts disabled and will complete the lock
3523          * protected section without being interrupted. So there is no
3524          * real need to boost.
3525          */
3526         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3527                 WARN_ON(p != rq->curr);
3528                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3529                 goto out_unlock;
3530         }
3531
3532         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3533         oldprio = p->prio;
3534         prev_class = p->sched_class;
3535         on_rq = p->on_rq;
3536         running = task_current(rq, p);
3537         if (on_rq)
3538                 dequeue_task(rq, p, 0);
3539         if (running)
3540                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3541
3542         if (rt_prio(prio))
3543                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3544         else
3545                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3546
3547         p->prio = prio;
3548
3549         if (running)
3550                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3551         if (on_rq)
3552                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3553
3554         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3555 out_unlock:
3556         __task_rq_unlock(rq);
3557 }
3558 #endif
3559 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3560 {
3561         int old_prio, delta, on_rq;
3562         unsigned long flags;
3563         struct rq *rq;
3564
3565         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3566                 return;
3567         /*
3568          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3569          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3570          */
3571         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3572         /*
3573          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3574          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3575          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3576          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3577          */
3578         if (task_has_rt_policy(p)) {
3579                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3580                 goto out_unlock;
3581         }
3582         on_rq = p->on_rq;
3583         if (on_rq)
3584                 dequeue_task(rq, p, 0);
3585
3586         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3587         set_load_weight(p);
3588         old_prio = p->prio;
3589         p->prio = effective_prio(p);
3590         delta = p->prio - old_prio;
3591
3592         if (on_rq) {
3593                 enqueue_task(rq, p, 0);
3594                 /*
3595                  * If the task increased its priority or is running and
3596                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3597                  */
3598                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3599                         resched_task(rq->curr);
3600         }
3601 out_unlock:
3602         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3603 }
3604 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3605
3606 /*
3607  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3608  * @p: task
3609  * @nice: nice value
3610  */
3611 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3612 {
3613         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3614         int nice_rlim = 20 - nice;
3615
3616         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3617                 capable(CAP_SYS_NICE));
3618 }
3619
3620 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3621
3622 /*
3623  * sys_nice - change the priority of the current process.
3624  * @increment: priority increment
3625  *
3626  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3627  * does similar things.
3628  */
3629 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3630 {
3631         long nice, retval;
3632
3633         /*
3634          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3635          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3636          * and we have a single winner.
3637          */
3638         if (increment < -40)
3639                 increment = -40;
3640         if (increment > 40)
3641                 increment = 40;
3642
3643         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3644         if (nice < -20)
3645                 nice = -20;
3646         if (nice > 19)
3647                 nice = 19;
3648
3649         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3650                 return -EPERM;
3651
3652         retval = security_task_setnice(current, nice);
3653         if (retval)
3654                 return retval;
3655
3656         set_user_nice(current, nice);
3657         return 0;
3658 }
3659
3660 #endif
3661
3662 /**
3663  * task_prio - return the priority value of a given task.
3664  * @p: the task in question.
3665  *
3666  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3667  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3668  * around 0, value goes from -16 to +15.
3669  */
3670 int task_prio(const struct task_struct *p)
3671 {
3672         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3673 }
3674
3675 /**
3676  * task_nice - return the nice value of a given task.
3677  * @p: the task in question.
3678  */
3679 int task_nice(const struct task_struct *p)
3680 {
3681         return TASK_NICE(p);
3682 }
3683 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3684
3685 /**
3686  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3687  * @cpu: the processor in question.
3688  */
3689 int idle_cpu(int cpu)
3690 {
3691         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3692
3693         if (rq->curr != rq->idle)
3694                 return 0;
3695
3696         if (rq->nr_running)
3697                 return 0;
3698
3699 #ifdef CONFIG_SMP
3700         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3701                 return 0;
3702 #endif
3703
3704         return 1;
3705 }
3706
3707 /**
3708  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3709  * @cpu: the processor in question.
3710  */
3711 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3712 {
3713         return cpu_rq(cpu)->idle;
3714 }
3715
3716 /**
3717  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3718  * @pid: the pid in question.
3719  */
3720 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3721 {
3722         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3723 }
3724
3725 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3726 static void
3727 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3728 {
3729         p->policy = policy;
3730         p->rt_priority = prio;
3731         p->normal_prio = normal_prio(p);
3732         /* we are holding p->pi_lock already */
3733         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3734         if (rt_prio(p->prio))
3735                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3736         else
3737                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3738         set_load_weight(p);
3739 }
3740
3741 /*
3742  * check the target process has a UID that matches the current process's
3743  */
3744 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3745 {
3746         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3747         bool match;
3748
3749         rcu_read_lock();
3750         pcred = __task_cred(p);
3751         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3752                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3753         rcu_read_unlock();
3754         return match;
3755 }
3756
3757 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3758                                 const struct sched_param *param, bool user)
3759 {
3760         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3761         unsigned long flags;
3762         const struct sched_class *prev_class;
3763         struct rq *rq;
3764         int reset_on_fork;
3765
3766         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3767         BUG_ON(in_interrupt());
3768 recheck:
3769         /* double check policy once rq lock held */
3770         if (policy < 0) {
3771                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3772                 policy = oldpolicy = p->policy;
3773         } else {
3774                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3775                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3776
3777                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3778                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3779                                 policy != SCHED_IDLE)
3780                         return -EINVAL;
3781         }
3782
3783         /*
3784          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3785          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3786          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3787          */
3788         if (param->sched_priority < 0 ||
3789             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3790             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3791                 return -EINVAL;
3792         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3793                 return -EINVAL;
3794
3795         /*
3796          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3797          */
3798         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3799                 if (rt_policy(policy)) {
3800                         unsigned long rlim_rtprio =
3801                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3802
3803                         /* can't set/change the rt policy */
3804                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3805                                 return -EPERM;
3806
3807                         /* can't increase priority */
3808                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3809                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3810                                 return -EPERM;
3811                 }
3812
3813                 /*
3814                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3815                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3816                  */
3817                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3818                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3819                                 return -EPERM;
3820                 }
3821
3822                 /* can't change other user's priorities */
3823                 if (!check_same_owner(p))
3824                         return -EPERM;
3825
3826                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3827                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3828                         return -EPERM;
3829         }
3830
3831         if (user) {
3832                 retval = security_task_setscheduler(p);
3833                 if (retval)
3834                         return retval;
3835         }
3836
3837         /*
3838          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3839          * changing the priority of the task:
3840          *
3841          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3842          * runqueue lock must be held.
3843          */
3844         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3845
3846         /*
3847          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3848          */
3849         if (p == rq->stop) {
3850                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3851                 return -EINVAL;
3852         }
3853
3854         /*
3855          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3856          */
3857         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3858                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3859                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3860                 return 0;
3861         }
3862
3863 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3864         if (user) {
3865                 /*
3866                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3867                  * assigned.
3868                  */
3869                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3870                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3871                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3872                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3873                         return -EPERM;
3874                 }
3875         }
3876 #endif
3877
3878         /* recheck policy now with rq lock held */
3879         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3880                 policy = oldpolicy = -1;
3881                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3882                 goto recheck;
3883         }
3884         on_rq = p->on_rq;
3885         running = task_current(rq, p);
3886         if (on_rq)
3887                 dequeue_task(rq, p, 0);
3888         if (running)
3889                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3890
3891         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3892
3893         oldprio = p->prio;
3894         prev_class = p->sched_class;
3895         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3896
3897         if (running)
3898                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3899         if (on_rq)
3900                 enqueue_task(rq, p, 0);
3901
3902         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3903         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3904
3905         rt_mutex_adjust_pi(p);
3906
3907         return 0;
3908 }
3909
3910 /**
3911  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3912  * @p: the task in question.
3913  * @policy: new policy.
3914  * @param: structure containing the new RT priority.
3915  *
3916  * NOTE that the task may be already dead.
3917  */
3918 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3919                        const struct sched_param *param)
3920 {
3921         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3922 }
3923 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3924
3925 /**
3926  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3927  * @p: the task in question.
3928  * @policy: new policy.
3929  * @param: structure containing the new RT priority.
3930  *
3931  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3932  * current context has permission.  For example, this is needed in
3933  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3934  * but our caller might not have that capability.
3935  */
3936 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3937                                const struct sched_param *param)
3938 {
3939         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3940 }
3941
3942 static int
3943 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3944 {
3945         struct sched_param lparam;
3946         struct task_struct *p;
3947         int retval;
3948
3949         if (!param || pid < 0)
3950                 return -EINVAL;
3951         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3952                 return -EFAULT;
3953
3954         rcu_read_lock();
3955         retval = -ESRCH;
3956         p = find_process_by_pid(pid);
3957         if (p != NULL)
3958                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3959         rcu_read_unlock();
3960
3961         return retval;
3962 }
3963
3964 /**
3965  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3966  * @pid: the pid in question.
3967  * @policy: new policy.
3968  * @param: structure containing the new RT priority.
3969  */
3970 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3971                 struct sched_param __user *, param)
3972 {
3973         /* negative values for policy are not valid */
3974         if (policy < 0)
3975                 return -EINVAL;
3976
3977         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3978 }
3979
3980 /**
3981  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3982  * @pid: the pid in question.
3983  * @param: structure containing the new RT priority.
3984  */
3985 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3986 {
3987         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3988 }
3989
3990 /**
3991  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3992  * @pid: the pid in question.
3993  */
3994 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3995 {
3996         struct task_struct *p;
3997         int retval;
3998
3999         if (pid < 0)
4000                 return -EINVAL;
4001
4002         retval = -ESRCH;
4003         rcu_read_lock();
4004         p = find_process_by_pid(pid);
4005         if (p) {
4006                 retval = security_task_getscheduler(p);
4007                 if (!retval)
4008                         retval = p->policy
4009                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4010         }
4011         rcu_read_unlock();
4012         return retval;
4013 }
4014
4015 /**
4016  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4017  * @pid: the pid in question.
4018  * @param: structure containing the RT priority.
4019  */
4020 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4021 {
4022         struct sched_param lp;
4023         struct task_struct *p;
4024         int retval;
4025
4026         if (!param || pid < 0)
4027                 return -EINVAL;
4028
4029         rcu_read_lock();
4030         p = find_process_by_pid(pid);
4031         retval = -ESRCH;
4032         if (!p)
4033                 goto out_unlock;
4034
4035         retval = security_task_getscheduler(p);
4036         if (retval)
4037                 goto out_unlock;
4038
4039         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4040         rcu_read_unlock();
4041
4042         /*
4043          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4044          */
4045         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4046
4047         return retval;
4048
4049 out_unlock:
4050         rcu_read_unlock();
4051         return retval;
4052 }
4053
4054 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4055 {
4056         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4057         struct task_struct *p;
4058         int retval;
4059
4060         get_online_cpus();
4061         rcu_read_lock();
4062
4063         p = find_process_by_pid(pid);
4064         if (!p) {
4065                 rcu_read_unlock();
4066                 put_online_cpus();
4067                 return -ESRCH;
4068         }
4069
4070         /* Prevent p going away */
4071         get_task_struct(p);
4072         rcu_read_unlock();
4073
4074         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4075                 retval = -ENOMEM;
4076                 goto out_put_task;
4077         }
4078         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4079                 retval = -ENOMEM;
4080                 goto out_free_cpus_allowed;
4081         }
4082         retval = -EPERM;
4083         if (!check_same_owner(p)) {
4084                 rcu_read_lock();
4085                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4086                         rcu_read_unlock();
4087                         goto out_unlock;
4088                 }
4089                 rcu_read_unlock();
4090         }
4091
4092         retval = security_task_setscheduler(p);
4093         if (retval)
4094                 goto out_unlock;
4095
4096         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4097         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4098 again:
4099         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4100
4101         if (!retval) {
4102                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4103                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4104                         /*
4105                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4106                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4107                          * cpuset's cpus_allowed
4108                          */
4109                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4110                         goto again;
4111                 }
4112         }
4113 out_unlock:
4114         free_cpumask_var(new_mask);
4115 out_free_cpus_allowed:
4116         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4117 out_put_task:
4118         put_task_struct(p);
4119         put_online_cpus();
4120         return retval;
4121 }
4122
4123 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4124                              struct cpumask *new_mask)
4125 {
4126         if (len < cpumask_size())
4127                 cpumask_clear(new_mask);
4128         else if (len > cpumask_size())
4129                 len = cpumask_size();
4130
4131         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4132 }
4133
4134 /**
4135  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4136  * @pid: pid of the process
4137  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4138  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4139  */
4140 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4141                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4142 {
4143         cpumask_var_t new_mask;
4144         int retval;
4145
4146         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4147                 return -ENOMEM;
4148
4149         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4150         if (retval == 0)
4151                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4152         free_cpumask_var(new_mask);
4153         return retval;
4154 }
4155
4156 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4157 {
4158         struct task_struct *p;
4159         unsigned long flags;
4160         int retval;
4161
4162         get_online_cpus();
4163         rcu_read_lock();
4164
4165         retval = -ESRCH;
4166         p = find_process_by_pid(pid);
4167         if (!p)
4168                 goto out_unlock;
4169
4170         retval = security_task_getscheduler(p);
4171         if (retval)
4172                 goto out_unlock;
4173
4174         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4175         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4176         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4177
4178 out_unlock:
4179         rcu_read_unlock();
4180         put_online_cpus();
4181
4182         return retval;
4183 }
4184
4185 /**
4186  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4187  * @pid: pid of the process
4188  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4189  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4190  */
4191 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4192                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4193 {
4194         int ret;
4195         cpumask_var_t mask;
4196
4197         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4198                 return -EINVAL;
4199         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4200                 return -EINVAL;
4201
4202         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4203                 return -ENOMEM;
4204
4205         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4206         if (ret == 0) {
4207                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4208
4209                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4210                         ret = -EFAULT;
4211                 else
4212                         ret = retlen;
4213         }
4214         free_cpumask_var(mask);
4215
4216         return ret;
4217 }
4218
4219 /**
4220  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4221  *
4222  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4223  * other threads running on this CPU then this function will return.
4224  */
4225 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4226 {
4227         struct rq *rq = this_rq_lock();
4228
4229         schedstat_inc(rq, yld_count);
4230         current->sched_class->yield_task(rq);
4231
4232         /*
4233          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4234          * no need to preempt or enable interrupts:
4235          */
4236         __release(rq->lock);
4237         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4238         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4239         sched_preempt_enable_no_resched();
4240
4241         schedule();
4242
4243         return 0;
4244 }
4245
4246 static inline int should_resched(void)
4247 {
4248         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4249 }
4250
4251 static void __cond_resched(void)
4252 {
4253         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4254         __schedule();
4255         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4256 }
4257
4258 int __sched _cond_resched(void)
4259 {
4260         if (should_resched()) {
4261                 __cond_resched();
4262                 return 1;
4263         }
4264         return 0;
4265 }
4266 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4267
4268 /*
4269  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4270  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4271  *
4272  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4273  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4274  * spin_unlock(), once by hand).
4275  */
4276 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4277 {
4278         int resched = should_resched();
4279         int ret = 0;
4280
4281         lockdep_assert_held(lock);
4282
4283         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4284                 spin_unlock(lock);
4285                 if (resched)
4286                         __cond_resched();
4287                 else
4288                         cpu_relax();
4289                 ret = 1;
4290                 spin_lock(lock);
4291         }
4292         return ret;
4293 }
4294 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4295
4296 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4297 {
4298         BUG_ON(!in_softirq());
4299
4300         if (should_resched()) {
4301                 local_bh_enable();
4302                 __cond_resched();
4303                 local_bh_disable();
4304                 return 1;
4305         }
4306         return 0;
4307 }
4308 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4309
4310 /**
4311  * yield - yield the current processor to other threads.
4312  *
4313  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4314  *
4315  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4316  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4317  * it, its already broken.
4318  *
4319  * Typical broken usage is:
4320  *
4321  * while (!event)
4322  *      yield();
4323  *
4324  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4325  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4326  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4327  *
4328  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4329  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4330  * If you still want to use yield(), do not!
4331  */
4332 void __sched yield(void)
4333 {
4334         set_current_state(TASK_RUNNING);
4335         sys_sched_yield();
4336 }
4337 EXPORT_SYMBOL(yield);
4338
4339 /**
4340  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4341  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4342  * processor it's on.
4343  * @p: target task
4344  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4345  *
4346  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4347  * can't go away on us before we can do any checks.
4348  *
4349  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4350  */
4351 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4352 {
4353         struct task_struct *curr = current;
4354         struct rq *rq, *p_rq;
4355         unsigned long flags;
4356         int yielded = 0;
4357
4358         local_irq_save(flags);
4359         rq = this_rq();
4360
4361 again:
4362         p_rq = task_rq(p);
4363         double_rq_lock(rq, p_rq);
4364         while (task_rq(p) != p_rq) {
4365                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4366                 goto again;
4367         }
4368
4369         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4370                 goto out;
4371
4372         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4373                 goto out;
4374
4375         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4376                 goto out;
4377
4378         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4379         if (yielded) {
4380                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4381                 /*
4382                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4383                  * fairness.
4384                  */
4385                 if (preempt && rq != p_rq)
4386                         resched_task(p_rq->curr);
4387         }
4388
4389 out:
4390         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4391         local_irq_restore(flags);
4392
4393         if (yielded)
4394                 schedule();
4395
4396         return yielded;
4397 }
4398 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4399
4400 /*
4401  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4402  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4403  */
4404 void __sched io_schedule(void)
4405 {
4406         struct rq *rq = raw_rq();
4407
4408         delayacct_blkio_start();
4409         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4410         blk_flush_plug(current);
4411         current->in_iowait = 1;
4412         schedule();
4413         current->in_iowait = 0;
4414         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4415         delayacct_blkio_end();
4416 }
4417 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4418
4419 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4420 {
4421         struct rq *rq = raw_rq();
4422         long ret;
4423
4424         delayacct_blkio_start();
4425         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4426         blk_flush_plug(current);
4427         current->in_iowait = 1;
4428         ret = schedule_timeout(timeout);
4429         current->in_iowait = 0;
4430         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4431         delayacct_blkio_end();
4432         return ret;
4433 }
4434
4435 /**
4436  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4437  * @policy: scheduling class.
4438  *
4439  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4440  * by a given scheduling class.
4441  */
4442 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4443 {
4444         int ret = -EINVAL;
4445
4446         switch (policy) {
4447         case SCHED_FIFO:
4448         case SCHED_RR:
4449                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4450                 break;
4451         case SCHED_NORMAL:
4452         case SCHED_BATCH:
4453         case SCHED_IDLE:
4454                 ret = 0;
4455                 break;
4456         }
4457         return ret;
4458 }
4459
4460 /**
4461  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4462  * @policy: scheduling class.
4463  *
4464  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4465  * by a given scheduling class.
4466  */
4467 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4468 {
4469         int ret = -EINVAL;
4470
4471         switch (policy) {
4472         case SCHED_FIFO:
4473         case SCHED_RR:
4474                 ret = 1;
4475                 break;
4476         case SCHED_NORMAL:
4477         case SCHED_BATCH:
4478         case SCHED_IDLE:
4479                 ret = 0;
4480         }
4481         return ret;
4482 }
4483
4484 /**
4485  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4486  * @pid: pid of the process.
4487  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4488  *
4489  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4490  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4491  */
4492 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4493                 struct timespec __user *, interval)
4494 {
4495         struct task_struct *p;
4496         unsigned int time_slice;
4497         unsigned long flags;
4498         struct rq *rq;
4499         int retval;
4500         struct timespec t;
4501
4502         if (pid < 0)
4503                 return -EINVAL;
4504
4505         retval = -ESRCH;
4506         rcu_read_lock();
4507         p = find_process_by_pid(pid);
4508         if (!p)
4509                 goto out_unlock;
4510
4511         retval = security_task_getscheduler(p);
4512         if (retval)
4513                 goto out_unlock;
4514
4515         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4516         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4517         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4518
4519         rcu_read_unlock();
4520         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4521         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4522         return retval;
4523
4524 out_unlock:
4525         rcu_read_unlock();
4526         return retval;
4527 }
4528
4529 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4530
4531 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4532 {
4533         unsigned long free = 0;
4534         int ppid;
4535         unsigned state;
4536
4537         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4538         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4539                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4540 #if BITS_PER_LONG == 32
4541         if (state == TASK_RUNNING)
4542                 printk(KERN_CONT " running  ");
4543         else
4544                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4545 #else
4546         if (state == TASK_RUNNING)
4547                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4548         else
4549                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4550 #endif
4551 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4552         free = stack_not_used(p);
4553 #endif
4554         rcu_read_lock();
4555         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4556         rcu_read_unlock();
4557         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4558                 task_pid_nr(p), ppid,
4559                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4560
4561         show_stack(p, NULL);
4562 }
4563
4564 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4565 {
4566         struct task_struct *g, *p;
4567
4568 #if BITS_PER_LONG == 32
4569         printk(KERN_INFO
4570                 "  task                PC stack   pid father\n");
4571 #else
4572         printk(KERN_INFO
4573                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4574 #endif
4575         rcu_read_lock();
4576         do_each_thread(g, p) {
4577                 /*
4578                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4579                  * console might take a lot of time:
4580                  */
4581                 touch_nmi_watchdog();
4582                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4583                         sched_show_task(p);
4584         } while_each_thread(g, p);
4585
4586         touch_all_softlockup_watchdogs();
4587
4588 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4589         sysrq_sched_debug_show();
4590 #endif
4591         rcu_read_unlock();
4592         /*
4593          * Only show locks if all tasks are dumped:
4594          */
4595         if (!state_filter)
4596                 debug_show_all_locks();
4597 }
4598
4599 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4600 {
4601         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4602 }
4603
4604 /**
4605  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4606  * @idle: task in question
4607  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4608  *
4609  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4610  * flag, to make booting more robust.
4611  */
4612 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4613 {
4614         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4615         unsigned long flags;
4616
4617         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4618
4619         __sched_fork(idle);
4620         idle->state = TASK_RUNNING;
4621         idle->se.exec_start = sched_clock();
4622
4623         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4624         /*
4625          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4626          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4627          * lockdep check in task_group() will fail.
4628          *
4629          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4630          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4631          *
4632          * Silence PROVE_RCU
4633          */
4634         rcu_read_lock();
4635         __set_task_cpu(idle, cpu);
4636         rcu_read_unlock();
4637
4638         rq->curr = rq->idle = idle;
4639 #if defined(CONFIG_SMP)
4640         idle->on_cpu = 1;
4641 #endif
4642         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4643
4644         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4645         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4646
4647         /*
4648          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4649          */
4650         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4651         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4652         vtime_init_idle(idle);
4653 #if defined(CONFIG_SMP)
4654         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4655 #endif
4656 }
4657
4658 #ifdef CONFIG_SMP
4659 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4660 {
4661         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4662                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4663
4664         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4665         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4666 }
4667
4668 /*
4669  * This is how migration works:
4670  *
4671  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4672  *    stop_one_cpu().
4673  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4674  *    off the CPU)
4675  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4676  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4677  *    it and puts it into the right queue.
4678  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4679  *    is done.
4680  */
4681
4682 /*
4683  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4684  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4685  * is removed from the allowed bitmask.
4686  *
4687  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4688  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4689  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4690  */
4691 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4692 {
4693         unsigned long flags;
4694         struct rq *rq;
4695         unsigned int dest_cpu;
4696         int ret = 0;
4697
4698         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4699
4700         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4701                 goto out;
4702
4703         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4704                 ret = -EINVAL;
4705                 goto out;
4706         }
4707
4708         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4709                 ret = -EINVAL;
4710                 goto out;
4711         }
4712
4713         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4714
4715         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4716         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4717                 goto out;
4718
4719         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4720         if (p->on_rq) {
4721                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4722                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4723                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4724                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4725                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4726                 return 0;
4727         }
4728 out:
4729         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4730
4731         return ret;
4732 }
4733 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4734
4735 /*
4736  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4737  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4738  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4739  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4740  *
4741  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4742  * as the task is no longer on this CPU.
4743  *
4744  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4745  */
4746 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4747 {
4748         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4749         int ret = 0;
4750
4751         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4752                 return ret;
4753
4754         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4755         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4756
4757         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4758         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4759         /* Already moved. */
4760         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4761                 goto done;
4762         /* Affinity changed (again). */
4763         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4764                 goto fail;
4765
4766         /*
4767          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4768          * placed properly.
4769          */
4770         if (p->on_rq) {
4771                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4772                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4773                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4774                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4775         }
4776 done:
4777         ret = 1;
4778 fail:
4779         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4780         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4781         return ret;
4782 }
4783
4784 /*
4785  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4786  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4787  * 'pushing' onto another runqueue.
4788  */
4789 static int migration_cpu_stop(void *data)
4790 {
4791         struct migration_arg *arg = data;
4792
4793         /*
4794          * The original target cpu might have gone down and we might
4795          * be on another cpu but it doesn't matter.
4796          */
4797         local_irq_disable();
4798         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4799         local_irq_enable();
4800         return 0;
4801 }
4802
4803 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4804
4805 /*
4806  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4807  * offline.
4808  */
4809 void idle_task_exit(void)
4810 {
4811         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4812
4813         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4814
4815         if (mm != &init_mm)
4816                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4817         mmdrop(mm);
4818 }
4819
4820 /*
4821  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4822  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4823  * nr_active count is stable.
4824  *
4825  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4826  */
4827 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4828 {
4829         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4830         if (delta)
4831                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4832 }
4833
4834 /*
4835  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4836  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4837  *
4838  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4839  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4840  * because of lock validation efforts.
4841  */
4842 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4843 {
4844         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4845         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4846         int dest_cpu;
4847
4848         /*
4849          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4850          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4851          *
4852          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4853          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4854          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4855          * done here.
4856          */
4857         rq->stop = NULL;
4858
4859         for ( ; ; ) {
4860                 /*
4861                  * There's this thread running, bail when that's the only
4862                  * remaining thread.
4863                  */
4864                 if (rq->nr_running == 1)
4865                         break;
4866
4867                 next = pick_next_task(rq);
4868                 BUG_ON(!next);
4869                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4870
4871                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4872                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4873                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4874
4875                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4876
4877                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4878         }
4879
4880         rq->stop = stop;
4881 }
4882
4883 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4884
4885 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4886
4887 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4888         {
4889                 .procname       = "sched_domain",
4890                 .mode           = 0555,
4891         },
4892         {}
4893 };
4894
4895 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4896         {
4897                 .procname       = "kernel",
4898                 .mode           = 0555,
4899                 .child          = sd_ctl_dir,
4900         },
4901         {}
4902 };
4903
4904 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4905 {
4906         struct ctl_table *entry =
4907                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4908
4909         return entry;
4910 }
4911
4912 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4913 {
4914         struct ctl_table *entry;
4915
4916         /*
4917          * In the intermediate directories, both the child directory and
4918          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4919          * will always be set. In the lowest directory the names are
4920          * static strings and all have proc handlers.
4921          */
4922         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4923                 if (entry->child)
4924                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4925                 if (entry->proc_handler == NULL)
4926                         kfree(entry->procname);
4927         }
4928
4929         kfree(*tablep);
4930         *tablep = NULL;
4931 }
4932
4933 static int min_load_idx = 0;
4934 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX;
4935
4936 static void
4937 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4938                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4939                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4940                 bool load_idx)
4941 {
4942         entry->procname = procname;
4943         entry->data = data;
4944         entry->maxlen = maxlen;
4945         entry->mode = mode;
4946         entry->proc_handler = proc_handler;
4947
4948         if (load_idx) {
4949                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4950                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4951         }
4952 }
4953
4954 static struct ctl_table *
4955 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4956 {
4957         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4958
4959         if (table == NULL)
4960                 return NULL;
4961
4962         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4963                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4964         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4965                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4966         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4967                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4968         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4969                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4970         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4971                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4972         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4973                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4974         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4975                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4976         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4977                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4978         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4979                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4980         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4981                 &sd->cache_nice_tries,
4982                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4983         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4984                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4985         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4986                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4987         /* &table[12] is terminator */
4988
4989         return table;
4990 }
4991
4992 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4993 {
4994         struct ctl_table *entry, *table;
4995         struct sched_domain *sd;
4996         int domain_num = 0, i;
4997         char buf[32];
4998
4999         for_each_domain(cpu, sd)
5000                 domain_num++;
5001         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5002         if (table == NULL)
5003                 return NULL;
5004
5005         i = 0;
5006         for_each_domain(cpu, sd) {
5007                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5008                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5009                 entry->mode = 0555;
5010                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5011                 entry++;
5012                 i++;
5013         }
5014         return table;
5015 }
5016
5017 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5018 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5019 {
5020         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5021         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5022         char buf[32];
5023
5024         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5025         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5026
5027         if (entry == NULL)
5028                 return;
5029
5030         for_each_possible_cpu(i) {
5031                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5032                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5033                 entry->mode = 0555;
5034                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5035                 entry++;
5036         }
5037
5038         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5039         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5040 }
5041
5042 /* may be called multiple times per register */
5043 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5044 {
5045         if (sd_sysctl_header)
5046                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5047         sd_sysctl_header = NULL;
5048         if (sd_ctl_dir[0].child)
5049                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5050 }
5051 #else
5052 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5053 {
5054 }
5055 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5056 {
5057 }
5058 #endif
5059
5060 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5061 {
5062         if (!rq->online) {
5063                 const struct sched_class *class;
5064
5065                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5066                 rq->online = 1;
5067
5068                 for_each_class(class) {
5069                         if (class->rq_online)
5070                                 class->rq_online(rq);
5071                 }
5072         }
5073 }
5074
5075 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5076 {
5077         if (rq->online) {
5078                 const struct sched_class *class;
5079
5080                 for_each_class(class) {
5081                         if (class->rq_offline)
5082                                 class->rq_offline(rq);
5083                 }
5084
5085                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5086                 rq->online = 0;
5087         }
5088 }
5089
5090 /*
5091  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5092  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5093  */
5094 static int __cpuinit
5095 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5096 {
5097         int cpu = (long)hcpu;
5098         unsigned long flags;
5099         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5100
5101         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5102
5103         case CPU_UP_PREPARE:
5104                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5105                 break;
5106
5107         case CPU_ONLINE:
5108                 /* Update our root-domain */
5109                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5110                 if (rq->rd) {
5111                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5112
5113                         set_rq_online(rq);
5114                 }
5115                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5116                 break;
5117
5118 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5119         case CPU_DYING:
5120                 sched_ttwu_pending();
5121                 /* Update our root-domain */
5122                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5123                 if (rq->rd) {
5124                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5125                         set_rq_offline(rq);
5126                 }
5127                 migrate_tasks(cpu);
5128                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5129                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5130                 break;
5131
5132         case CPU_DEAD:
5133                 calc_load_migrate(rq);
5134                 break;
5135 #endif
5136         }
5137
5138         update_max_interval();
5139
5140         return NOTIFY_OK;
5141 }
5142
5143 /*
5144  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5145  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5146  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5147  */
5148 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5149         .notifier_call = migration_call,
5150         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5151 };
5152
5153 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5154                                       unsigned long action, void *hcpu)
5155 {
5156         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5157         case CPU_STARTING:
5158         case CPU_DOWN_FAILED:
5159                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5160                 return NOTIFY_OK;
5161         default:
5162                 return NOTIFY_DONE;
5163         }
5164 }
5165
5166 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5167                                         unsigned long action, void *hcpu)
5168 {
5169         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5170         case CPU_DOWN_PREPARE:
5171                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5172                 return NOTIFY_OK;
5173         default:
5174                 return NOTIFY_DONE;
5175         }
5176 }
5177
5178 static int __init migration_init(void)
5179 {
5180         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5181         int err;
5182
5183         /* Initialize migration for the boot CPU */
5184         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5185         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5186         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5187         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5188
5189         /* Register cpu active notifiers */
5190         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5191         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5192
5193         return 0;
5194 }
5195 early_initcall(migration_init);
5196 #endif
5197
5198 #ifdef CONFIG_SMP
5199
5200 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5201
5202 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5203
5204 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5205
5206 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5207 {
5208         sched_debug_enabled = 1;
5209
5210         return 0;
5211 }
5212 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5213
5214 static inline bool sched_debug(void)
5215 {
5216         return sched_debug_enabled;
5217 }
5218
5219 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5220                                   struct cpumask *groupmask)
5221 {
5222         struct sched_group *group = sd->groups;
5223         char str[256];
5224
5225         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5226         cpumask_clear(groupmask);
5227
5228         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5229
5230         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5231                 printk("does not load-balance\n");
5232                 if (sd->parent)
5233                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5234                                         " has parent");
5235                 return -1;
5236         }
5237
5238         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5239
5240         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5241                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5242                                 "CPU%d\n", cpu);
5243         }
5244         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5245                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5246                                 " CPU%d\n", cpu);
5247         }
5248
5249         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5250         do {
5251                 if (!group) {
5252                         printk("\n");
5253                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5254                         break;
5255                 }
5256
5257                 /*
5258                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5259                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5260                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5261                  */
5262                 if (!group->sgp->power_orig) {
5263                         printk(KERN_CONT "\n");
5264                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5265                                         "set\n");
5266                         break;
5267                 }
5268
5269                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5270                         printk(KERN_CONT "\n");
5271                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5272                         break;
5273                 }
5274
5275                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5276                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5277                         printk(KERN_CONT "\n");
5278                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5279                         break;
5280                 }
5281
5282                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5283
5284                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5285
5286                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5287                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5288                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5289                                 group->sgp->power);
5290                 }
5291
5292                 group = group->next;
5293         } while (group != sd->groups);
5294         printk(KERN_CONT "\n");
5295
5296         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5297                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5298
5299         if (sd->parent &&
5300             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5301                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5302                         "of domain->span\n");
5303         return 0;
5304 }
5305
5306 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5307 {
5308         int level = 0;
5309
5310         if (!sched_debug_enabled)
5311                 return;
5312
5313         if (!sd) {
5314                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5315                 return;
5316         }
5317
5318         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5319
5320         for (;;) {
5321                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5322                         break;
5323                 level++;
5324                 sd = sd->parent;
5325                 if (!sd)
5326                         break;
5327         }
5328 }
5329 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5330 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5331 static inline bool sched_debug(void)
5332 {
5333         return false;
5334 }
5335 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5336
5337 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5338 {
5339         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5340                 return 1;
5341
5342         /* Following flags need at least 2 groups */
5343         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5344                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5345                          SD_BALANCE_FORK |
5346                          SD_BALANCE_EXEC |
5347                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5348                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5349                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5350                         return 0;
5351         }
5352
5353         /* Following flags don't use groups */
5354         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5355                 return 0;
5356
5357         return 1;
5358 }
5359
5360 static int
5361 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5362 {
5363         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5364
5365         if (sd_degenerate(parent))
5366                 return 1;
5367
5368         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5369                 return 0;
5370
5371         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5372         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5373                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5374                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5375                                 SD_BALANCE_FORK |
5376                                 SD_BALANCE_EXEC |
5377                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5378                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5379                 if (nr_node_ids == 1)
5380                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5381         }
5382         if (~cflags & pflags)
5383                 return 0;
5384
5385         return 1;
5386 }
5387
5388 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5389 {
5390         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5391
5392         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5393         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5394         free_cpumask_var(rd->online);
5395         free_cpumask_var(rd->span);
5396         kfree(rd);
5397 }
5398
5399 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5400 {
5401         struct root_domain *old_rd = NULL;
5402         unsigned long flags;
5403
5404         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5405
5406         if (rq->rd) {
5407                 old_rd = rq->rd;
5408
5409                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5410                         set_rq_offline(rq);
5411
5412                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5413
5414                 /*
5415                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5416                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5417                  * in this function:
5418                  */
5419                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5420                         old_rd = NULL;
5421         }
5422
5423         atomic_inc(&rd->refcount);
5424         rq->rd = rd;
5425
5426         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5427         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5428                 set_rq_online(rq);
5429
5430         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5431
5432         if (old_rd)
5433                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5434 }
5435
5436 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5437 {
5438         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5439
5440         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5441                 goto out;
5442         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5443                 goto free_span;
5444         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5445                 goto free_online;
5446
5447         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5448                 goto free_rto_mask;
5449         return 0;
5450
5451 free_rto_mask:
5452         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5453 free_online:
5454         free_cpumask_var(rd->online);
5455 free_span:
5456         free_cpumask_var(rd->span);
5457 out:
5458         return -ENOMEM;
5459 }
5460
5461 /*
5462  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5463  * members (mimicking the global state we have today).
5464  */
5465 struct root_domain def_root_domain;
5466
5467 static void init_defrootdomain(void)
5468 {
5469         init_rootdomain(&def_root_domain);
5470
5471         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5472 }
5473
5474 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5475 {
5476         struct root_domain *rd;
5477
5478         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5479         if (!rd)
5480                 return NULL;
5481
5482         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5483                 kfree(rd);
5484                 return NULL;
5485         }
5486
5487         return rd;
5488 }
5489
5490 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5491 {
5492         struct sched_group *tmp, *first;
5493
5494         if (!sg)
5495                 return;
5496
5497         first = sg;
5498         do {
5499                 tmp = sg->next;
5500
5501                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5502                         kfree(sg->sgp);
5503
5504                 kfree(sg);
5505                 sg = tmp;
5506         } while (sg != first);
5507 }
5508
5509 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5510 {
5511         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5512
5513         /*
5514          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5515          * nuke them all.
5516          */
5517         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5518                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5519         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5520                 kfree(sd->groups->sgp);
5521                 kfree(sd->groups);
5522         }
5523         kfree(sd);
5524 }
5525
5526 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5527 {
5528         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5529 }
5530
5531 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5532 {
5533         for (; sd; sd = sd->parent)
5534                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5535 }
5536
5537 /*
5538  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5539  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5540  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5541  *
5542  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5543  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5544  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5545  */
5546 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5547 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5548
5549 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5550 {
5551         struct sched_domain *sd;
5552         int id = cpu;
5553
5554         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5555         if (sd)
5556                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5557
5558         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5559         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5560 }
5561
5562 /*
5563  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5564  * hold the hotplug lock.
5565  */
5566 static void
5567 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5568 {
5569         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5570         struct sched_domain *tmp;
5571
5572         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5573         for (tmp = sd; tmp; ) {
5574                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5575                 if (!parent)
5576                         break;
5577
5578                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5579                         tmp->parent = parent->parent;
5580                         if (parent->parent)
5581                                 parent->parent->child = tmp;
5582                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5583                 } else
5584                         tmp = tmp->parent;
5585         }
5586
5587         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5588                 tmp = sd;
5589                 sd = sd->parent;
5590                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5591                 if (sd)
5592                         sd->child = NULL;
5593         }
5594
5595         sched_domain_debug(sd, cpu);
5596
5597         rq_attach_root(rq, rd);
5598         tmp = rq->sd;
5599         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5600         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5601
5602         update_top_cache_domain(cpu);
5603 }
5604
5605 /* cpus with isolated domains */
5606 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5607
5608 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5609 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5610 {
5611         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5612         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5613         return 1;
5614 }
5615
5616 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5617
5618 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5619 {
5620         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5621 }
5622
5623 struct sd_data {
5624         struct sched_domain **__percpu sd;
5625         struct sched_group **__percpu sg;
5626         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5627 };
5628
5629 struct s_data {
5630         struct sched_domain ** __percpu sd;
5631         struct root_domain      *rd;
5632 };
5633
5634 enum s_alloc {
5635         sa_rootdomain,
5636         sa_sd,
5637         sa_sd_storage,
5638         sa_none,
5639 };
5640
5641 struct sched_domain_topology_level;
5642
5643 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5644 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5645
5646 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5647
5648 struct sched_domain_topology_level {
5649         sched_domain_init_f init;
5650         sched_domain_mask_f mask;
5651         int                 flags;
5652         int                 numa_level;
5653         struct sd_data      data;
5654 };
5655
5656 /*
5657  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5658  * domain traversal.
5659  *
5660  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5661  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5662  * range.
5663  *
5664  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5665  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5666  * cpu they're built on, so check that.
5667  *
5668  */
5669 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5670 {
5671         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5672         struct sd_data *sdd = sd->private;
5673         struct sched_domain *sibling;
5674         int i;
5675
5676         for_each_cpu(i, span) {
5677                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5678                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5679                         continue;
5680
5681                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5682         }
5683 }
5684
5685 /*
5686  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5687  * of this group that's also in the iteration mask.
5688  */
5689 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5690 {
5691         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5692 }
5693
5694 static int
5695 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5696 {
5697         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5698         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5699         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5700         struct sd_data *sdd = sd->private;
5701         struct sched_domain *child;
5702         int i;
5703
5704         cpumask_clear(covered);
5705
5706         for_each_cpu(i, span) {
5707                 struct cpumask *sg_span;
5708
5709                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5710                         continue;
5711
5712                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5713
5714                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5715                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5716                         continue;
5717
5718                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5719                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5720
5721                 if (!sg)
5722                         goto fail;
5723
5724                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5725                 if (child->child) {
5726                         child = child->child;
5727                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5728                 } else
5729                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5730
5731                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5732
5733                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5734                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5735                         build_group_mask(sd, sg);
5736
5737                 /*
5738                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5739                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5740                  * die on a /0 trap.
5741                  */
5742                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5743
5744                 /*
5745                  * Make sure the first group of this domain contains the
5746                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5747                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5748                  */
5749                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5750                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5751                         groups = sg;
5752
5753                 if (!first)
5754                         first = sg;
5755                 if (last)
5756                         last->next = sg;
5757                 last = sg;
5758                 last->next = first;
5759         }
5760         sd->groups = groups;
5761
5762         return 0;
5763
5764 fail:
5765         free_sched_groups(first, 0);
5766
5767         return -ENOMEM;
5768 }
5769
5770 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5771 {
5772         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5773         struct sched_domain *child = sd->child;
5774
5775         if (child)
5776                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5777
5778         if (sg) {
5779                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5780                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5781                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5782         }
5783
5784         return cpu;
5785 }
5786
5787 /*
5788  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5789  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5790  * and ->cpu_power to 0.
5791  *
5792  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5793  */
5794 static int
5795 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5796 {
5797         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5798         struct sd_data *sdd = sd->private;
5799         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5800         struct cpumask *covered;
5801         int i;
5802
5803         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5804         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5805
5806         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
5807                 return 0;
5808
5809         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5810         covered = sched_domains_tmpmask;
5811
5812         cpumask_clear(covered);
5813
5814         for_each_cpu(i, span) {
5815                 struct sched_group *sg;
5816                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
5817                 int j;
5818
5819                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5820                         continue;
5821
5822                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5823                 sg->sgp->power = 0;
5824                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5825
5826                 for_each_cpu(j, span) {
5827                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5828                                 continue;
5829
5830                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5831                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5832                 }
5833
5834                 if (!first)
5835                         first = sg;
5836                 if (last)
5837                         last->next = sg;
5838                 last = sg;
5839         }
5840         last->next = first;
5841
5842         return 0;
5843 }
5844
5845 /*
5846  * Initialize sched groups cpu_power.
5847  *
5848  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5849  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5850  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5851  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5852  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5853  * less cpu_power.
5854  */
5855 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5856 {
5857         struct sched_group *sg = sd->groups;
5858
5859         WARN_ON(!sd || !sg);
5860
5861         do {
5862                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5863                 sg = sg->next;
5864         } while (sg != sd->groups);
5865
5866         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5867                 return;
5868
5869         update_group_power(sd, cpu);
5870         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5871 }
5872
5873 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5874 {
5875        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5876 }
5877
5878 /*
5879  * Initializers for schedule domains
5880  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5881  */
5882
5883 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5884 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5885 #else
5886 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5887 #endif
5888
5889 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5890 static noinline struct sched_domain *                                   \
5891 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5892 {                                                                       \
5893         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5894         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5895         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5896         sd->private = &tl->data;                                        \
5897         return sd;                                                      \
5898 }
5899
5900 SD_INIT_FUNC(CPU)
5901 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5902  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5903 #endif
5904 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5905  SD_INIT_FUNC(MC)
5906 #endif
5907 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5908  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5909 #endif
5910
5911 static int default_relax_domain_level = -1;
5912 int sched_domain_level_max;
5913
5914 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5915 {
5916         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5917                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5918
5919         return 1;
5920 }
5921 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5922
5923 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5924                                  struct sched_domain_attr *attr)
5925 {
5926         int request;
5927
5928         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5929                 if (default_relax_domain_level < 0)
5930                         return;
5931                 else
5932                         request = default_relax_domain_level;
5933         } else
5934                 request = attr->relax_domain_level;
5935         if (request < sd->level) {
5936                 /* turn off idle balance on this domain */
5937                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5938         } else {
5939                 /* turn on idle balance on this domain */
5940                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5941         }
5942 }
5943
5944 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5945 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5946
5947 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5948                                  const struct cpumask *cpu_map)
5949 {
5950         switch (what) {
5951         case sa_rootdomain:
5952                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5953                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5954         case sa_sd:
5955                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5956         case sa_sd_storage:
5957                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5958         case sa_none:
5959                 break;
5960         }
5961 }
5962
5963 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5964                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5965 {
5966         memset(d, 0, sizeof(*d));
5967
5968         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5969                 return sa_sd_storage;
5970         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5971         if (!d->sd)
5972                 return sa_sd_storage;
5973         d->rd = alloc_rootdomain();
5974         if (!d->rd)
5975                 return sa_sd;
5976         return sa_rootdomain;
5977 }
5978
5979 /*
5980  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5981  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5982  * will not free the data we're using.
5983  */
5984 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5985 {
5986         struct sd_data *sdd = sd->private;
5987
5988         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5989         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5990
5991         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5992                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5993
5994         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5995                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5996 }
5997
5998 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5999 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6000 {
6001         return topology_thread_cpumask(cpu);
6002 }
6003 #endif
6004
6005 /*
6006  * Topology list, bottom-up.
6007  */
6008 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6009 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6010         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6011 #endif
6012 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6013         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6014 #endif
6015 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6016         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6017 #endif
6018         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6019         { NULL, },
6020 };
6021
6022 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6023
6024 #ifdef CONFIG_NUMA
6025
6026 static int sched_domains_numa_levels;
6027 static int *sched_domains_numa_distance;
6028 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6029 static int sched_domains_curr_level;
6030
6031 static inline int sd_local_flags(int level)
6032 {
6033         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6034                 return 0;
6035
6036         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6037 }
6038
6039 static struct sched_domain *
6040 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6041 {
6042         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6043         int level = tl->numa_level;
6044         int sd_weight = cpumask_weight(
6045                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6046
6047         *sd = (struct sched_domain){
6048                 .min_interval           = sd_weight,
6049                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6050                 .busy_factor            = 32,
6051                 .imbalance_pct          = 125,
6052                 .cache_nice_tries       = 2,
6053                 .busy_idx               = 3,
6054                 .idle_idx               = 2,
6055                 .newidle_idx            = 0,
6056                 .wake_idx               = 0,
6057                 .forkexec_idx           = 0,
6058
6059                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6060                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6061                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6062                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6063                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6064                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6065                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6066                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6067                                         | 1*SD_SERIALIZE
6068                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6069                                         | sd_local_flags(level)
6070                                         ,
6071                 .last_balance           = jiffies,
6072                 .balance_interval       = sd_weight,
6073         };
6074         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6075         sd->private = &tl->data;
6076
6077         /*
6078          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6079          */
6080         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6081
6082         return sd;
6083 }
6084
6085 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6086 {
6087         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6088 }
6089
6090 static void sched_numa_warn(const char *str)
6091 {
6092         static int done = false;
6093         int i,j;
6094
6095         if (done)
6096                 return;
6097
6098         done = true;
6099
6100         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6101
6102         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6103                 printk(KERN_WARNING "  ");
6104                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6105                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6106                 printk(KERN_CONT "\n");
6107         }
6108         printk(KERN_WARNING "\n");
6109 }
6110
6111 static bool find_numa_distance(int distance)
6112 {
6113         int i;
6114
6115         if (distance == node_distance(0, 0))
6116                 return true;
6117
6118         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6119                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6120                         return true;
6121         }
6122
6123         return false;
6124 }
6125
6126 static void sched_init_numa(void)
6127 {
6128         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6129         struct sched_domain_topology_level *tl;
6130         int level = 0;
6131         int i, j, k;
6132
6133         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6134         if (!sched_domains_numa_distance)
6135                 return;
6136
6137         /*
6138          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6139          * unique distances in the node_distance() table.
6140          *
6141          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6142          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6143          */
6144         next_distance = curr_distance;
6145         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6146                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6147                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6148                                 int distance = node_distance(i, k);
6149
6150                                 if (distance > curr_distance &&
6151                                     (distance < next_distance ||
6152                                      next_distance == curr_distance))
6153                                         next_distance = distance;
6154
6155                                 /*
6156                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6157                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6158                                  * equally connected to A.
6159                                  */
6160                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6161                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6162
6163                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6164                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6165                         }
6166                         if (next_distance != curr_distance) {
6167                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6168                                 sched_domains_numa_levels = level;
6169                                 curr_distance = next_distance;
6170                         } else break;
6171                 }
6172
6173                 /*
6174                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6175                  */
6176                 if (!sched_debug())
6177                         break;
6178         }
6179         /*
6180          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6181          * identity distance node_distance(i,i).
6182          *
6183          * The sched_domains_nume_distance[] array includes the actual distance
6184          * numbers.
6185          */
6186
6187         /*
6188          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6189          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6190          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6191          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6192          * in other functions.
6193          *
6194          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6195          */
6196         sched_domains_numa_levels = 0;
6197
6198         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6199         if (!sched_domains_numa_masks)
6200                 return;
6201
6202         /*
6203          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6204          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6205          */
6206         for (i = 0; i < level; i++) {
6207                 sched_domains_numa_masks[i] =
6208                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6209                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6210                         return;
6211
6212                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6213                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6214                         if (!mask)
6215                                 return;
6216
6217                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6218
6219                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6220                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6221                                         continue;
6222
6223                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6224                         }
6225                 }
6226         }
6227
6228         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6229                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6230         if (!tl)
6231                 return;
6232
6233         /*
6234          * Copy the default topology bits..
6235          */
6236         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6237                 tl[i] = default_topology[i];
6238
6239         /*
6240          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6241          */
6242         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6243                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6244                         .init = sd_numa_init,
6245                         .mask = sd_numa_mask,
6246                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6247                         .numa_level = j,
6248                 };
6249         }
6250
6251         sched_domain_topology = tl;
6252
6253         sched_domains_numa_levels = level;
6254 }
6255
6256 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6257 {
6258         int i, j;
6259         int node = cpu_to_node(cpu);
6260
6261         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6262                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6263                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6264                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6265                 }
6266         }
6267 }
6268
6269 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6270 {
6271         int i, j;
6272         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6273                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6274                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6275         }
6276 }
6277
6278 /*
6279  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6280  * are onlined.
6281  */
6282 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6283                                            unsigned long action,
6284                                            void *hcpu)
6285 {
6286         int cpu = (long)hcpu;
6287
6288         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6289         case CPU_ONLINE:
6290                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6291                 break;
6292
6293         case CPU_DEAD:
6294                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6295                 break;
6296
6297         default:
6298                 return NOTIFY_DONE;
6299         }
6300
6301         return NOTIFY_OK;
6302 }
6303 #else
6304 static inline void sched_init_numa(void)
6305 {
6306 }
6307
6308 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6309                                            unsigned long action,
6310                                            void *hcpu)
6311 {
6312         return 0;
6313 }
6314 #endif /* CONFIG_NUMA */
6315
6316 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6317 {
6318         struct sched_domain_topology_level *tl;
6319         int j;
6320
6321         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6322                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6323
6324                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6325                 if (!sdd->sd)
6326                         return -ENOMEM;
6327
6328                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6329                 if (!sdd->sg)
6330                         return -ENOMEM;
6331
6332                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6333                 if (!sdd->sgp)
6334                         return -ENOMEM;
6335
6336                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6337                         struct sched_domain *sd;
6338                         struct sched_group *sg;
6339                         struct sched_group_power *sgp;
6340
6341                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6342                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6343                         if (!sd)
6344                                 return -ENOMEM;
6345
6346                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6347
6348                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6349                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6350                         if (!sg)
6351                                 return -ENOMEM;
6352
6353                         sg->next = sg;
6354
6355                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6356
6357                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6358                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6359                         if (!sgp)
6360                                 return -ENOMEM;
6361
6362                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6363                 }
6364         }
6365
6366         return 0;
6367 }
6368
6369 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6370 {
6371         struct sched_domain_topology_level *tl;
6372         int j;
6373
6374         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6375                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6376
6377                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6378                         struct sched_domain *sd;
6379
6380                         if (sdd->sd) {
6381                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6382                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6383                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6384                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6385                         }
6386
6387                         if (sdd->sg)
6388                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6389                         if (sdd->sgp)
6390                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6391                 }
6392                 free_percpu(sdd->sd);
6393                 sdd->sd = NULL;
6394                 free_percpu(sdd->sg);
6395                 sdd->sg = NULL;
6396                 free_percpu(sdd->sgp);
6397                 sdd->sgp = NULL;
6398         }
6399 }
6400
6401 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6402                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6403                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6404                 int cpu)
6405 {
6406         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6407         if (!sd)
6408                 return child;
6409
6410         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6411         if (child) {
6412                 sd->level = child->level + 1;
6413                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6414                 child->parent = sd;
6415         }
6416         sd->child = child;
6417         set_domain_attribute(sd, attr);
6418
6419         return sd;
6420 }
6421
6422 /*
6423  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6424  * to the individual cpus
6425  */
6426 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6427                                struct sched_domain_attr *attr)
6428 {
6429         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6430         struct sched_domain *sd;
6431         struct s_data d;
6432         int i, ret = -ENOMEM;
6433
6434         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6435         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6436                 goto error;
6437
6438         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6439         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6440                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6441
6442                 sd = NULL;
6443                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6444                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6445                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6446                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6447                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6448                                 break;
6449                 }
6450
6451                 while (sd->child)
6452                         sd = sd->child;
6453
6454                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6455         }
6456
6457         /* Build the groups for the domains */
6458         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6459                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6460                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6461                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6462                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6463                                         goto error;
6464                         } else {
6465                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6466                                         goto error;
6467                         }
6468                 }
6469         }
6470
6471         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6472         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6473                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6474                         continue;
6475
6476                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6477                         claim_allocations(i, sd);
6478                         init_sched_groups_power(i, sd);
6479                 }
6480         }
6481
6482         /* Attach the domains */
6483         rcu_read_lock();
6484         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6485                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6486                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6487         }
6488         rcu_read_unlock();
6489
6490         ret = 0;
6491 error:
6492         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6493         return ret;
6494 }
6495
6496 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6497 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6498 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6499                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6500
6501 /*
6502  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6503  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6504  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6505  */
6506 static cpumask_var_t fallback_doms;
6507
6508 /*
6509  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6510  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6511  * or 0 if it stayed the same.
6512  */
6513 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6514 {
6515         return 0;
6516 }
6517
6518 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6519 {
6520         int i;
6521         cpumask_var_t *doms;
6522
6523         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6524         if (!doms)
6525                 return NULL;
6526         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6527                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6528                         free_sched_domains(doms, i);
6529                         return NULL;
6530                 }
6531         }
6532         return doms;
6533 }
6534
6535 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6536 {
6537         unsigned int i;
6538         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6539                 free_cpumask_var(doms[i]);
6540         kfree(doms);
6541 }
6542
6543 /*
6544  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6545  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6546  * exclude other special cases in the future.
6547  */
6548 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6549 {
6550         int err;
6551
6552         arch_update_cpu_topology();
6553         ndoms_cur = 1;
6554         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6555         if (!doms_cur)
6556                 doms_cur = &fallback_doms;
6557         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6558         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6559         register_sched_domain_sysctl();
6560
6561         return err;
6562 }
6563
6564 /*
6565  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6566  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6567  */
6568 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6569 {
6570         int i;
6571
6572         rcu_read_lock();
6573         for_each_cpu(i, cpu_map)
6574                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6575         rcu_read_unlock();
6576 }
6577
6578 /* handle null as "default" */
6579 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6580                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6581 {
6582         struct sched_domain_attr tmp;
6583
6584         /* fast path */
6585         if (!new && !cur)
6586                 return 1;
6587
6588         tmp = SD_ATTR_INIT;
6589         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6590                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6591                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6592 }
6593
6594 /*
6595  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6596  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6597  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6598  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6599  *
6600  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6601  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6602  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6603  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6604  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6605  * it as it is.
6606  *
6607  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6608  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6609  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6610  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6611  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6612  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6613  *
6614  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6615  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6616  * and it will not create the default domain.
6617  *
6618  * Call with hotplug lock held
6619  */
6620 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6621                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6622 {
6623         int i, j, n;
6624         int new_topology;
6625
6626         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6627
6628         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6629         unregister_sched_domain_sysctl();
6630
6631         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6632         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6633
6634         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6635
6636         /* Destroy deleted domains */
6637         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6638                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6639                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6640                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6641                                 goto match1;
6642                 }
6643                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6644                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6645 match1:
6646                 ;
6647         }
6648
6649         if (doms_new == NULL) {
6650                 ndoms_cur = 0;
6651                 doms_new = &fallback_doms;
6652                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6653                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6654         }
6655
6656         /* Build new domains */
6657         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6658                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6659                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6660                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6661                                 goto match2;
6662                 }
6663                 /* no match - add a new doms_new */
6664                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6665 match2:
6666                 ;
6667         }
6668
6669         /* Remember the new sched domains */
6670         if (doms_cur != &fallback_doms)
6671                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6672         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6673         doms_cur = doms_new;
6674         dattr_cur = dattr_new;
6675         ndoms_cur = ndoms_new;
6676
6677         register_sched_domain_sysctl();
6678
6679         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6680 }
6681
6682 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6683
6684 /*
6685  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6686  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6687  * around partition_sched_domains().
6688  *
6689  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6690  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6691  */
6692 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6693                              void *hcpu)
6694 {
6695         switch (action) {
6696         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6697         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6698
6699                 /*
6700                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6701                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6702                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6703                  * domain, ignoring cpusets.
6704                  */
6705                 num_cpus_frozen--;
6706                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6707                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6708                         break;
6709                 }
6710
6711                 /*
6712                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6713                  * restore the original sched domains by considering the
6714                  * cpuset configurations.
6715                  */
6716
6717         case CPU_ONLINE:
6718         case CPU_DOWN_FAILED:
6719                 cpuset_update_active_cpus(true);
6720                 break;
6721         default:
6722                 return NOTIFY_DONE;
6723         }
6724         return NOTIFY_OK;
6725 }
6726
6727 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6728                                void *hcpu)
6729 {
6730         switch (action) {
6731         case CPU_DOWN_PREPARE:
6732                 cpuset_update_active_cpus(false);
6733                 break;
6734         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6735                 num_cpus_frozen++;
6736                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6737                 break;
6738         default:
6739                 return NOTIFY_DONE;
6740         }
6741         return NOTIFY_OK;
6742 }
6743
6744 void __init sched_init_smp(void)
6745 {
6746         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6747
6748         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6749         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6750
6751         sched_init_numa();
6752
6753         get_online_cpus();
6754         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6755         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6756         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6757         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6758                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6759         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6760         put_online_cpus();
6761
6762         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6763         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6764         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6765
6766         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6767         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6768
6769         init_hrtick();
6770
6771         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6772         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6773                 BUG();
6774         sched_init_granularity();
6775         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6776
6777         init_sched_rt_class();
6778 }
6779 #else
6780 void __init sched_init_smp(void)
6781 {
6782         sched_init_granularity();
6783 }
6784 #endif /* CONFIG_SMP */
6785
6786 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6787
6788 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6789 {
6790         return in_lock_functions(addr) ||
6791                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6792                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6793 }
6794
6795 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6796 struct task_group root_task_group;
6797 LIST_HEAD(task_groups);
6798 #endif
6799
6800 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6801
6802 void __init sched_init(void)
6803 {
6804         int i, j;
6805         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6806
6807 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6808         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6809 #endif
6810 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6811         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6812 #endif
6813 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6814         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6815 #endif
6816         if (alloc_size) {
6817                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6818
6819 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6820                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6821                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6822
6823                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6824                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6825
6826 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6827 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6828                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6829                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6830
6831                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6832                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6833
6834 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6835 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6836                 for_each_possible_cpu(i) {
6837                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6838                         ptr += cpumask_size();
6839                 }
6840 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6841         }
6842
6843 #ifdef CONFIG_SMP
6844         init_defrootdomain();
6845 #endif
6846
6847         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6848                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6849
6850 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6851         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6852                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6853 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6854
6855 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6856         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6857         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6858         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6859         autogroup_init(&init_task);
6860
6861 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6862
6863 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6864         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6865         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6866         /* Too early, not expected to fail */
6867         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6868 #endif
6869         for_each_possible_cpu(i) {
6870                 struct rq *rq;
6871
6872                 rq = cpu_rq(i);
6873                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6874                 rq->nr_running = 0;
6875                 rq->calc_load_active = 0;
6876                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6877                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6878                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6879 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6880                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6881                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6882                 /*
6883                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6884                  *
6885                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6886                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6887                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6888                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6889                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6890                  * (se->load.weight).
6891                  *
6892                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6893                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6894                  * then A0's share of the cpu resource is:
6895                  *
6896                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6897                  *
6898                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6899                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6900                  */
6901                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6902                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6903 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6904
6905                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6906 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6907                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6908                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6909 #endif
6910
6911                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6912                         rq->cpu_load[j] = 0;
6913
6914                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6915
6916 #ifdef CONFIG_SMP
6917                 rq->sd = NULL;
6918                 rq->rd = NULL;
6919                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6920                 rq->post_schedule = 0;
6921                 rq->active_balance = 0;
6922                 rq->next_balance = jiffies;
6923                 rq->push_cpu = 0;
6924                 rq->cpu = i;
6925                 rq->online = 0;
6926                 rq->idle_stamp = 0;
6927                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6928
6929                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6930
6931                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6932 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6933                 rq->nohz_flags = 0;
6934 #endif
6935 #endif
6936                 init_rq_hrtick(rq);
6937                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6938         }
6939
6940         set_load_weight(&init_task);
6941
6942 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6943         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6944 #endif
6945
6946 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6947         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6948 #endif
6949
6950         /*
6951          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6952          */
6953         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6954         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6955
6956         /*
6957          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6958          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6959          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6960          * when this runqueue becomes "idle".
6961          */
6962         init_idle(current, smp_processor_id());
6963
6964         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6965
6966         /*
6967          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6968          */
6969         current->sched_class = &fair_sched_class;
6970
6971 #ifdef CONFIG_SMP
6972         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6973         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6974         if (cpu_isolated_map == NULL)
6975                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6976         idle_thread_set_boot_cpu();
6977 #endif
6978         init_sched_fair_class();
6979
6980         scheduler_running = 1;
6981 }
6982
6983 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6984 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6985 {
6986         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6987
6988         return (nested == preempt_offset);
6989 }
6990
6991 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6992 {
6993         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6994
6995         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6996         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6997             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6998                 return;
6999         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7000                 return;
7001         prev_jiffy = jiffies;
7002
7003         printk(KERN_ERR
7004                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7005                         file, line);
7006         printk(KERN_ERR
7007                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7008                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7009                         current->pid, current->comm);
7010
7011         debug_show_held_locks(current);
7012         if (irqs_disabled())
7013                 print_irqtrace_events(current);
7014         dump_stack();
7015 }
7016 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7017 #endif
7018
7019 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7020 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7021 {
7022         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7023         int old_prio = p->prio;
7024         int on_rq;
7025
7026         on_rq = p->on_rq;
7027         if (on_rq)
7028                 dequeue_task(rq, p, 0);
7029         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7030         if (on_rq) {
7031                 enqueue_task(rq, p, 0);
7032                 resched_task(rq->curr);
7033         }
7034
7035         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7036 }
7037
7038 void normalize_rt_tasks(void)
7039 {
7040         struct task_struct *g, *p;
7041         unsigned long flags;
7042         struct rq *rq;
7043
7044         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7045         do_each_thread(g, p) {
7046                 /*
7047                  * Only normalize user tasks:
7048                  */
7049                 if (!p->mm)
7050                         continue;
7051
7052                 p->se.exec_start                = 0;
7053 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7054                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7055                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7056                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7057 #endif
7058
7059                 if (!rt_task(p)) {
7060                         /*
7061                          * Renice negative nice level userspace
7062                          * tasks back to 0:
7063                          */
7064                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7065                                 set_user_nice(p, 0);
7066                         continue;
7067                 }
7068
7069                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7070                 rq = __task_rq_lock(p);
7071
7072                 normalize_task(rq, p);
7073
7074                 __task_rq_unlock(rq);
7075                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7076         } while_each_thread(g, p);
7077
7078         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7079 }
7080
7081 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7082
7083 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7084 /*
7085  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7086  *
7087  * They can only be called when the whole system has been
7088  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7089  * activity can take place. Using them for anything else would
7090  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7091  * under any other configuration.
7092  */
7093
7094 /**
7095  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7096  * @cpu: the processor in question.
7097  *
7098  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7099  */
7100 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7101 {
7102         return cpu_curr(cpu);
7103 }
7104
7105 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7106
7107 #ifdef CONFIG_IA64
7108 /**
7109  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7110  * @cpu: the processor in question.
7111  * @p: the task pointer to set.
7112  *
7113  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7114  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7115  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7116  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7117  * and caller must save the original value of the current task (see
7118  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7119  * re-starting the system.
7120  *
7121  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7122  */
7123 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7124 {
7125         cpu_curr(cpu) = p;
7126 }
7127
7128 #endif
7129
7130 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7131 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7132 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7133
7134 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7135 {
7136         free_fair_sched_group(tg);
7137         free_rt_sched_group(tg);
7138         autogroup_free(tg);
7139         kfree(tg);
7140 }
7141
7142 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7143 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7144 {
7145         struct task_group *tg;
7146         unsigned long flags;
7147
7148         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7149         if (!tg)
7150                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7151
7152         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7153                 goto err;
7154
7155         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7156                 goto err;
7157
7158         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7159         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7160
7161         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7162
7163         tg->parent = parent;
7164         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7165         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7166         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7167
7168         return tg;
7169
7170 err:
7171         free_sched_group(tg);
7172         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7173 }
7174
7175 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7176 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7177 {
7178         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7179         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7180 }
7181
7182 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7183 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7184 {
7185         unsigned long flags;
7186         int i;
7187
7188         /* end participation in shares distribution */
7189         for_each_possible_cpu(i)
7190                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7191
7192         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7193         list_del_rcu(&tg->list);
7194         list_del_rcu(&tg->siblings);
7195         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7196
7197         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7198         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7199 }
7200
7201 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7202  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7203  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7204  *      reflect its new group.
7205  */
7206 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7207 {
7208         struct task_group *tg;
7209         int on_rq, running;
7210         unsigned long flags;
7211         struct rq *rq;
7212
7213         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7214
7215         running = task_current(rq, tsk);
7216         on_rq = tsk->on_rq;
7217
7218         if (on_rq)
7219                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7220         if (unlikely(running))
7221                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7222
7223         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7224                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7225                           struct task_group, css);
7226         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7227         tsk->sched_task_group = tg;
7228
7229 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7230         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7231                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7232         else
7233 #endif
7234                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7235
7236         if (unlikely(running))
7237                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7238         if (on_rq)
7239                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7240
7241         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7242 }
7243 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7244
7245 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7246 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7247 {
7248         if (runtime == RUNTIME_INF)
7249                 return 1ULL << 20;
7250
7251         return div64_u64(runtime << 20, period);
7252 }
7253 #endif
7254
7255 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7256 /*
7257  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7258  */
7259 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7260
7261 /* Must be called with tasklist_lock held */
7262 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7263 {
7264         struct task_struct *g, *p;
7265
7266         do_each_thread(g, p) {
7267                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7268                         return 1;
7269         } while_each_thread(g, p);
7270
7271         return 0;
7272 }
7273
7274 struct rt_schedulable_data {
7275         struct task_group *tg;
7276         u64 rt_period;
7277         u64 rt_runtime;
7278 };
7279
7280 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7281 {
7282         struct rt_schedulable_data *d = data;
7283         struct task_group *child;
7284         unsigned long total, sum = 0;
7285         u64 period, runtime;
7286
7287         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7288         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7289
7290         if (tg == d->tg) {
7291                 period = d->rt_period;
7292                 runtime = d->rt_runtime;
7293         }
7294
7295         /*
7296          * Cannot have more runtime than the period.
7297          */
7298         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7299                 return -EINVAL;
7300
7301         /*
7302          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7303          */
7304         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7305                 return -EBUSY;
7306
7307         total = to_ratio(period, runtime);
7308
7309         /*
7310          * Nobody can have more than the global setting allows.
7311          */
7312         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7313                 return -EINVAL;
7314
7315         /*
7316          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7317          */
7318         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7319                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7320                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7321
7322                 if (child == d->tg) {
7323                         period = d->rt_period;
7324                         runtime = d->rt_runtime;
7325                 }
7326
7327                 sum += to_ratio(period, runtime);
7328         }
7329
7330         if (sum > total)
7331                 return -EINVAL;
7332
7333         return 0;
7334 }
7335
7336 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7337 {
7338         int ret;
7339
7340         struct rt_schedulable_data data = {
7341                 .tg = tg,
7342                 .rt_period = period,
7343                 .rt_runtime = runtime,
7344         };
7345
7346         rcu_read_lock();
7347         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7348         rcu_read_unlock();
7349
7350         return ret;
7351 }
7352
7353 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7354                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7355 {
7356         int i, err = 0;
7357
7358         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7359         read_lock(&tasklist_lock);
7360         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7361         if (err)
7362                 goto unlock;
7363
7364         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7365         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7366         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7367
7368         for_each_possible_cpu(i) {
7369                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7370
7371                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7372                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7373                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7374         }
7375         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7376 unlock:
7377         read_unlock(&tasklist_lock);
7378         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7379
7380         return err;
7381 }
7382
7383 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7384 {
7385         u64 rt_runtime, rt_period;
7386
7387         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7388         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7389         if (rt_runtime_us < 0)
7390                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7391
7392         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7393 }
7394
7395 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7396 {
7397         u64 rt_runtime_us;
7398
7399         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7400                 return -1;
7401
7402         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7403         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7404         return rt_runtime_us;
7405 }
7406
7407 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7408 {
7409         u64 rt_runtime, rt_period;
7410
7411         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7412         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7413
7414         if (rt_period == 0)
7415                 return -EINVAL;
7416
7417         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7418 }
7419
7420 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7421 {
7422         u64 rt_period_us;
7423
7424         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7425         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7426         return rt_period_us;
7427 }
7428
7429 static int sched_rt_global_constraints(void)
7430 {
7431         u64 runtime, period;
7432         int ret = 0;
7433
7434         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7435                 return -EINVAL;
7436
7437         runtime = global_rt_runtime();
7438         period = global_rt_period();
7439
7440         /*
7441          * Sanity check on the sysctl variables.
7442          */
7443         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7444                 return -EINVAL;
7445
7446         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7447         read_lock(&tasklist_lock);
7448         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7449         read_unlock(&tasklist_lock);
7450         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7451
7452         return ret;
7453 }
7454
7455 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7456 {
7457         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7458         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7459                 return 0;
7460
7461         return 1;
7462 }
7463
7464 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7465 static int sched_rt_global_constraints(void)
7466 {
7467         unsigned long flags;
7468         int i;
7469
7470         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7471                 return -EINVAL;
7472
7473         /*
7474          * There's always some RT tasks in the root group
7475          * -- migration, kstopmachine etc..
7476          */
7477         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7478                 return -EBUSY;
7479
7480         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7481         for_each_possible_cpu(i) {
7482                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7483
7484                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7485                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7486                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7487         }
7488         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7489
7490         return 0;
7491 }
7492 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7493
7494 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7495                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7496                 loff_t *ppos)
7497 {
7498         int ret;
7499         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7500
7501         mutex_lock(&mutex);
7502         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7503         /* make sure that internally we keep jiffies */
7504         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7505         if (!ret && write) {
7506                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7507                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7508         }
7509         mutex_unlock(&mutex);
7510         return ret;
7511 }
7512
7513 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7514                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7515                 loff_t *ppos)
7516 {
7517         int ret;
7518         int old_period, old_runtime;
7519         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7520
7521         mutex_lock(&mutex);
7522         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7523         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7524
7525         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7526
7527         if (!ret && write) {
7528                 ret = sched_rt_global_constraints();
7529                 if (ret) {
7530                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7531                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7532                 } else {
7533                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7534                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7535                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7536                 }
7537         }
7538         mutex_unlock(&mutex);
7539
7540         return ret;
7541 }
7542
7543 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7544
7545 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7546 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7547 {
7548         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7549                             struct task_group, css);
7550 }
7551
7552 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup *cgrp)
7553 {
7554         struct task_group *tg, *parent;
7555
7556         if (!cgrp->parent) {
7557                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7558                 return &root_task_group.css;
7559         }
7560
7561         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7562         tg = sched_create_group(parent);
7563         if (IS_ERR(tg))
7564                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7565
7566         return &tg->css;
7567 }
7568
7569 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup *cgrp)
7570 {
7571         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7572
7573         sched_destroy_group(tg);
7574 }
7575
7576 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7577                                  struct cgroup_taskset *tset)
7578 {
7579         struct task_struct *task;
7580
7581         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7582 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7583                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7584                         return -EINVAL;
7585 #else
7586                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7587                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7588                         return -EINVAL;
7589 #endif
7590         }
7591         return 0;
7592 }
7593
7594 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7595                               struct cgroup_taskset *tset)
7596 {
7597         struct task_struct *task;
7598
7599         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7600                 sched_move_task(task);
7601 }
7602
7603 static void
7604 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7605                 struct task_struct *task)
7606 {
7607         /*
7608          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7609          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7610          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7611          */
7612         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7613                 return;
7614
7615         sched_move_task(task);
7616 }
7617
7618 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7619 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7620                                 u64 shareval)
7621 {
7622         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7623 }
7624
7625 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7626 {
7627         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7628
7629         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7630 }
7631
7632 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7633 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7634
7635 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7636 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7637
7638 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7639
7640 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7641 {
7642         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7643         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7644
7645         if (tg == &root_task_group)
7646                 return -EINVAL;
7647
7648         /*
7649          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7650          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7651          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7652          */
7653         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7654                 return -EINVAL;
7655
7656         /*
7657          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7658          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7659          * feasibility.
7660          */
7661         if (period > max_cfs_quota_period)
7662                 return -EINVAL;
7663
7664         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7665         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7666         if (ret)
7667                 goto out_unlock;
7668
7669         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7670         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7671         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7672         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7673         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7674         cfs_b->quota = quota;
7675
7676         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7677         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7678         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7679                 /* force a reprogram */
7680                 cfs_b->timer_active = 0;
7681                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7682         }
7683         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7684
7685         for_each_possible_cpu(i) {
7686                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7687                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7688
7689                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7690                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7691                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7692
7693                 if (cfs_rq->throttled)
7694                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7695                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7696         }
7697 out_unlock:
7698         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7699
7700         return ret;
7701 }
7702
7703 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7704 {
7705         u64 quota, period;
7706
7707         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7708         if (cfs_quota_us < 0)
7709                 quota = RUNTIME_INF;
7710         else
7711                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7712
7713         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7714 }
7715
7716 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7717 {
7718         u64 quota_us;
7719
7720         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7721                 return -1;
7722
7723         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7724         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7725
7726         return quota_us;
7727 }
7728
7729 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7730 {
7731         u64 quota, period;
7732
7733         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7734         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7735
7736         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7737 }
7738
7739 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7740 {
7741         u64 cfs_period_us;
7742
7743         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7744         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7745
7746         return cfs_period_us;
7747 }
7748
7749 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7750 {
7751         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7752 }
7753
7754 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7755                                 s64 cfs_quota_us)
7756 {
7757         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7758 }
7759
7760 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7761 {
7762         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7763 }
7764
7765 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7766                                 u64 cfs_period_us)
7767 {
7768         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7769 }
7770
7771 struct cfs_schedulable_data {
7772         struct task_group *tg;
7773         u64 period, quota;
7774 };
7775
7776 /*
7777  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7778  * note: units are usecs
7779  */
7780 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7781                                struct cfs_schedulable_data *d)
7782 {
7783         u64 quota, period;
7784
7785         if (tg == d->tg) {
7786                 period = d->period;
7787                 quota = d->quota;
7788         } else {
7789                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7790                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7791         }
7792
7793         /* note: these should typically be equivalent */
7794         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7795                 return RUNTIME_INF;
7796
7797         return to_ratio(period, quota);
7798 }
7799
7800 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7801 {
7802         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7803         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7804         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7805
7806         if (!tg->parent) {
7807                 quota = RUNTIME_INF;
7808         } else {
7809                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7810
7811                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7812                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7813
7814                 /*
7815                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7816                  * limit is set
7817                  */
7818                 if (quota == RUNTIME_INF)
7819                         quota = parent_quota;
7820                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7821                         return -EINVAL;
7822         }
7823         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7824
7825         return 0;
7826 }
7827
7828 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7829 {
7830         int ret;
7831         struct cfs_schedulable_data data = {
7832                 .tg = tg,
7833                 .period = period,
7834                 .quota = quota,
7835         };
7836
7837         if (quota != RUNTIME_INF) {
7838                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7839                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7840         }
7841
7842         rcu_read_lock();
7843         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7844         rcu_read_unlock();
7845
7846         return ret;
7847 }
7848
7849 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7850                 struct cgroup_map_cb *cb)
7851 {
7852         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7853         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7854
7855         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7856         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7857         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7858
7859         return 0;
7860 }
7861 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7862 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7863
7864 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7865 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7866                                 s64 val)
7867 {
7868         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7869 }
7870
7871 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7872 {
7873         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7874 }
7875
7876 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7877                 u64 rt_period_us)
7878 {
7879         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7880 }
7881
7882 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7883 {
7884         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7885 }
7886 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7887
7888 static struct cftype cpu_files[] = {
7889 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7890         {
7891                 .name = "shares",
7892                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7893                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7894         },
7895 #endif
7896 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7897         {
7898                 .name = "cfs_quota_us",
7899                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7900                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7901         },
7902         {
7903                 .name = "cfs_period_us",
7904                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7905                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7906         },
7907         {
7908                 .name = "stat",
7909                 .read_map = cpu_stats_show,
7910         },
7911 #endif
7912 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7913         {
7914                 .name = "rt_runtime_us",
7915                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7916                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7917         },
7918         {
7919                 .name = "rt_period_us",
7920                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7921                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7922         },
7923 #endif
7924         { }     /* terminate */
7925 };
7926
7927 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7928         .name           = "cpu",
7929         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7930         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7931         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7932         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7933         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7934         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7935         .base_cftypes   = cpu_files,
7936         .early_init     = 1,
7937 };
7938
7939 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7940
7941 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7942
7943 /*
7944  * CPU accounting code for task groups.
7945  *
7946  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7947  * (balbir@in.ibm.com).
7948  */
7949
7950 struct cpuacct root_cpuacct;
7951
7952 /* create a new cpu accounting group */
7953 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_css_alloc(struct cgroup *cgrp)
7954 {
7955         struct cpuacct *ca;
7956
7957         if (!cgrp->parent)
7958                 return &root_cpuacct.css;
7959
7960         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7961         if (!ca)
7962                 goto out;
7963
7964         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7965         if (!ca->cpuusage)
7966                 goto out_free_ca;
7967
7968         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7969         if (!ca->cpustat)
7970                 goto out_free_cpuusage;
7971
7972         return &ca->css;
7973
7974 out_free_cpuusage:
7975         free_percpu(ca->cpuusage);
7976 out_free_ca:
7977         kfree(ca);
7978 out:
7979         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7980 }
7981
7982 /* destroy an existing cpu accounting group */
7983 static void cpuacct_css_free(struct cgroup *cgrp)
7984 {
7985         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7986
7987         free_percpu(ca->cpustat);
7988         free_percpu(ca->cpuusage);
7989         kfree(ca);
7990 }
7991
7992 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
7993 {
7994         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7995         u64 data;
7996
7997 #ifndef CONFIG_64BIT
7998         /*
7999          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8000          */
8001         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8002         data = *cpuusage;
8003         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8004 #else
8005         data = *cpuusage;
8006 #endif
8007
8008         return data;
8009 }
8010
8011 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8012 {
8013         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8014
8015 #ifndef CONFIG_64BIT
8016         /*
8017          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8018          */
8019         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8020         *cpuusage = val;
8021         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8022 #else
8023         *cpuusage = val;
8024 #endif
8025 }
8026
8027 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8028 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8029 {
8030         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8031         u64 totalcpuusage = 0;
8032         int i;
8033
8034         for_each_present_cpu(i)
8035                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8036
8037         return totalcpuusage;
8038 }
8039
8040 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8041                                                                 u64 reset)
8042 {
8043         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8044         int err = 0;
8045         int i;
8046
8047         if (reset) {
8048                 err = -EINVAL;
8049                 goto out;
8050         }
8051
8052         for_each_present_cpu(i)
8053                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8054
8055 out:
8056         return err;
8057 }
8058
8059 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8060                                    struct seq_file *m)
8061 {
8062         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8063         u64 percpu;
8064         int i;
8065
8066         for_each_present_cpu(i) {
8067                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8068                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8069         }
8070         seq_printf(m, "\n");
8071         return 0;
8072 }
8073
8074 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8075         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8076         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8077 };
8078
8079 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8080                               struct cgroup_map_cb *cb)
8081 {
8082         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8083         int cpu;
8084         s64 val = 0;
8085
8086         for_each_online_cpu(cpu) {
8087                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8088                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8089                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8090         }
8091         val = cputime64_to_clock_t(val);
8092         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8093
8094         val = 0;
8095         for_each_online_cpu(cpu) {
8096                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8097                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8098                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8099                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8100         }
8101
8102         val = cputime64_to_clock_t(val);
8103         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8104
8105         return 0;
8106 }
8107
8108 static struct cftype files[] = {
8109         {
8110                 .name = "usage",
8111                 .read_u64 = cpuusage_read,
8112                 .write_u64 = cpuusage_write,
8113         },
8114         {
8115                 .name = "usage_percpu",
8116                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8117         },
8118         {
8119                 .name = "stat",
8120                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8121         },
8122         { }     /* terminate */
8123 };
8124
8125 /*
8126  * charge this task's execution time to its accounting group.
8127  *
8128  * called with rq->lock held.
8129  */
8130 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8131 {
8132         struct cpuacct *ca;
8133         int cpu;
8134
8135         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8136                 return;
8137
8138         cpu = task_cpu(tsk);
8139
8140         rcu_read_lock();
8141
8142         ca = task_ca(tsk);
8143
8144         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8145                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8146                 *cpuusage += cputime;
8147         }
8148
8149         rcu_read_unlock();
8150 }
8151
8152 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8153         .name = "cpuacct",
8154         .css_alloc = cpuacct_css_alloc,
8155         .css_free = cpuacct_css_free,
8156         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8157         .base_cftypes = files,
8158 };
8159 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
8160
8161 void dump_cpu_task(int cpu)
8162 {
8163         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8164         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8165 }