sched: Convert BUG_ON()s in try_to_wake_up_local() to WARN_ON_ONCE()s
[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         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1492             WARN_ON_ONCE(p == current))
1493                 return;
1494
1495         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1496
1497         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1498                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1499                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1500                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1501         }
1502
1503         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1504                 goto out;
1505
1506         if (!p->on_rq)
1507                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1508
1509         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1510         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1511 out:
1512         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1513 }
1514
1515 /**
1516  * wake_up_process - Wake up a specific process
1517  * @p: The process to be woken up.
1518  *
1519  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1520  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1521  * running.
1522  *
1523  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1524  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1525  */
1526 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1527 {
1528         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1529         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1530 }
1531 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1532
1533 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1534 {
1535         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1536 }
1537
1538 /*
1539  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1540  * p is forked by current.
1541  *
1542  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1543  */
1544 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1545 {
1546         p->on_rq                        = 0;
1547
1548         p->se.on_rq                     = 0;
1549         p->se.exec_start                = 0;
1550         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1551         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1552         p->se.nr_migrations             = 0;
1553         p->se.vruntime                  = 0;
1554         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1555
1556 /*
1557  * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
1558  * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
1559  * load-balance).
1560  */
1561 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)
1562         p->se.avg.runnable_avg_period = 0;
1563         p->se.avg.runnable_avg_sum = 0;
1564 #endif
1565 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1566         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1567 #endif
1568
1569         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1570
1571 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1572         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1573 #endif
1574
1575 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1576         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1577                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1578                 p->mm->numa_next_reset = jiffies;
1579                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1580         }
1581
1582         p->node_stamp = 0ULL;
1583         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1584         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1585         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1586         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1587 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1588 }
1589
1590 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1591 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1592 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1593 {
1594         if (enabled)
1595                 sched_feat_set("NUMA");
1596         else
1597                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1598 }
1599 #else
1600 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1601
1602 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1603 {
1604         numabalancing_enabled = enabled;
1605 }
1606 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1607 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1608
1609 /*
1610  * fork()/clone()-time setup:
1611  */
1612 void sched_fork(struct task_struct *p)
1613 {
1614         unsigned long flags;
1615         int cpu = get_cpu();
1616
1617         __sched_fork(p);
1618         /*
1619          * We mark the process as running here. This guarantees that
1620          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1621          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1622          */
1623         p->state = TASK_RUNNING;
1624
1625         /*
1626          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1627          */
1628         p->prio = current->normal_prio;
1629
1630         /*
1631          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1632          */
1633         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1634                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1635                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1636                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1637                         p->rt_priority = 0;
1638                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1639                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1640
1641                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1642                 set_load_weight(p);
1643
1644                 /*
1645                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1646                  * fulfilled its duty:
1647                  */
1648                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1649         }
1650
1651         if (!rt_prio(p->prio))
1652                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1653
1654         if (p->sched_class->task_fork)
1655                 p->sched_class->task_fork(p);
1656
1657         /*
1658          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1659          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1660          * is ran before sched_fork().
1661          *
1662          * Silence PROVE_RCU.
1663          */
1664         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1665         set_task_cpu(p, cpu);
1666         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1667
1668 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1669         if (likely(sched_info_on()))
1670                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1671 #endif
1672 #if defined(CONFIG_SMP)
1673         p->on_cpu = 0;
1674 #endif
1675 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1676         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1677         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1678 #endif
1679 #ifdef CONFIG_SMP
1680         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1681 #endif
1682
1683         put_cpu();
1684 }
1685
1686 /*
1687  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1688  *
1689  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1690  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1691  * on the runqueue and wakes it.
1692  */
1693 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1694 {
1695         unsigned long flags;
1696         struct rq *rq;
1697
1698         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1699 #ifdef CONFIG_SMP
1700         /*
1701          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1702          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1703          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1704          */
1705         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1706 #endif
1707
1708         rq = __task_rq_lock(p);
1709         activate_task(rq, p, 0);
1710         p->on_rq = 1;
1711         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1712         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1713 #ifdef CONFIG_SMP
1714         if (p->sched_class->task_woken)
1715                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1716 #endif
1717         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1718 }
1719
1720 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1721
1722 /**
1723  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1724  * @notifier: notifier struct to register
1725  */
1726 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1727 {
1728         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1729 }
1730 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1731
1732 /**
1733  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1734  * @notifier: notifier struct to unregister
1735  *
1736  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1737  */
1738 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1739 {
1740         hlist_del(&notifier->link);
1741 }
1742 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1743
1744 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1745 {
1746         struct preempt_notifier *notifier;
1747         struct hlist_node *node;
1748
1749         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1750                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1751 }
1752
1753 static void
1754 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1755                                  struct task_struct *next)
1756 {
1757         struct preempt_notifier *notifier;
1758         struct hlist_node *node;
1759
1760         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1761                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1762 }
1763
1764 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1765
1766 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1767 {
1768 }
1769
1770 static void
1771 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1772                                  struct task_struct *next)
1773 {
1774 }
1775
1776 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1777
1778 /**
1779  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1780  * @rq: the runqueue preparing to switch
1781  * @prev: the current task that is being switched out
1782  * @next: the task we are going to switch to.
1783  *
1784  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1785  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1786  * switch.
1787  *
1788  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1789  * hooks.
1790  */
1791 static inline void
1792 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1793                     struct task_struct *next)
1794 {
1795         trace_sched_switch(prev, next);
1796         sched_info_switch(prev, next);
1797         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1798         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1799         prepare_lock_switch(rq, next);
1800         prepare_arch_switch(next);
1801 }
1802
1803 /**
1804  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1805  * @rq: runqueue associated with task-switch
1806  * @prev: the thread we just switched away from.
1807  *
1808  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1809  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1810  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1811  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1812  *
1813  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1814  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1815  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1816  * details.)
1817  */
1818 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1819         __releases(rq->lock)
1820 {
1821         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1822         long prev_state;
1823
1824         rq->prev_mm = NULL;
1825
1826         /*
1827          * A task struct has one reference for the use as "current".
1828          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1829          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1830          * the scheduled task must drop that reference.
1831          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1832          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1833          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1834          * be dropped twice.
1835          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1836          */
1837         prev_state = prev->state;
1838         vtime_task_switch(prev);
1839         finish_arch_switch(prev);
1840         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1841         finish_lock_switch(rq, prev);
1842         finish_arch_post_lock_switch();
1843
1844         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1845         if (mm)
1846                 mmdrop(mm);
1847         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1848                 /*
1849                  * Remove function-return probe instances associated with this
1850                  * task and put them back on the free list.
1851                  */
1852                 kprobe_flush_task(prev);
1853                 put_task_struct(prev);
1854         }
1855 }
1856
1857 #ifdef CONFIG_SMP
1858
1859 /* assumes rq->lock is held */
1860 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1861 {
1862         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1863                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1864 }
1865
1866 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1867 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1868 {
1869         if (rq->post_schedule) {
1870                 unsigned long flags;
1871
1872                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1873                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1874                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1875                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1876
1877                 rq->post_schedule = 0;
1878         }
1879 }
1880
1881 #else
1882
1883 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1884 {
1885 }
1886
1887 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1888 {
1889 }
1890
1891 #endif
1892
1893 /**
1894  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1895  * @prev: the thread we just switched away from.
1896  */
1897 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1898         __releases(rq->lock)
1899 {
1900         struct rq *rq = this_rq();
1901
1902         finish_task_switch(rq, prev);
1903
1904         /*
1905          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1906          * task_switch?
1907          */
1908         post_schedule(rq);
1909
1910 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1911         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1912         preempt_enable();
1913 #endif
1914         if (current->set_child_tid)
1915                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1916 }
1917
1918 /*
1919  * context_switch - switch to the new MM and the new
1920  * thread's register state.
1921  */
1922 static inline void
1923 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1924                struct task_struct *next)
1925 {
1926         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1927
1928         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1929
1930         mm = next->mm;
1931         oldmm = prev->active_mm;
1932         /*
1933          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1934          * combine the page table reload and the switch backend into
1935          * one hypercall.
1936          */
1937         arch_start_context_switch(prev);
1938
1939         if (!mm) {
1940                 next->active_mm = oldmm;
1941                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1942                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1943         } else
1944                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1945
1946         if (!prev->mm) {
1947                 prev->active_mm = NULL;
1948                 rq->prev_mm = oldmm;
1949         }
1950         /*
1951          * Since the runqueue lock will be released by the next
1952          * task (which is an invalid locking op but in the case
1953          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1954          * do an early lockdep release here:
1955          */
1956 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1957         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1958 #endif
1959
1960         context_tracking_task_switch(prev, next);
1961         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1962         switch_to(prev, next, prev);
1963
1964         barrier();
1965         /*
1966          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1967          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1968          * frame will be invalid.
1969          */
1970         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1971 }
1972
1973 /*
1974  * nr_running and nr_context_switches:
1975  *
1976  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1977  * threads, total number of context switches performed since bootup.
1978  */
1979 unsigned long nr_running(void)
1980 {
1981         unsigned long i, sum = 0;
1982
1983         for_each_online_cpu(i)
1984                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1985
1986         return sum;
1987 }
1988
1989 unsigned long long nr_context_switches(void)
1990 {
1991         int i;
1992         unsigned long long sum = 0;
1993
1994         for_each_possible_cpu(i)
1995                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1996
1997         return sum;
1998 }
1999
2000 unsigned long nr_iowait(void)
2001 {
2002         unsigned long i, sum = 0;
2003
2004         for_each_possible_cpu(i)
2005                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2006
2007         return sum;
2008 }
2009
2010 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2011 {
2012         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2013         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2014 }
2015
2016 unsigned long this_cpu_load(void)
2017 {
2018         struct rq *this = this_rq();
2019         return this->cpu_load[0];
2020 }
2021
2022
2023 /*
2024  * Global load-average calculations
2025  *
2026  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
2027  * in order to minimize overhead.
2028  *
2029  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
2030  * nr_uninterruptible.
2031  *
2032  * Once every LOAD_FREQ:
2033  *
2034  *   nr_active = 0;
2035  *   for_each_possible_cpu(cpu)
2036  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
2037  *
2038  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
2039  *
2040  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2041  *
2042  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2043  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2044  *    to calculating nr_active.
2045  *
2046  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2047  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2048  *
2049  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2050  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2051  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2052  *
2053  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2054  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2055  *    cpu to have completed this task.
2056  *
2057  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2058  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2059  *
2060  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2061  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2062  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2063  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2064  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2065  *    all cpus yields the correct result.
2066  *
2067  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2068  */
2069
2070 /* Variables and functions for calc_load */
2071 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2072 static unsigned long calc_load_update;
2073 unsigned long avenrun[3];
2074 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2075
2076 /**
2077  * get_avenrun - get the load average array
2078  * @loads:      pointer to dest load array
2079  * @offset:     offset to add
2080  * @shift:      shift count to shift the result left
2081  *
2082  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2083  */
2084 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2085 {
2086         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2087         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2088         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2089 }
2090
2091 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2092 {
2093         long nr_active, delta = 0;
2094
2095         nr_active = this_rq->nr_running;
2096         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2097
2098         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2099                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2100                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2101         }
2102
2103         return delta;
2104 }
2105
2106 /*
2107  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2108  */
2109 static unsigned long
2110 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2111 {
2112         load *= exp;
2113         load += active * (FIXED_1 - exp);
2114         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2115         return load >> FSHIFT;
2116 }
2117
2118 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2119 /*
2120  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2121  *
2122  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2123  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2124  * NO_HZ.
2125  *
2126  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2127  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2128  * when we read the global state.
2129  *
2130  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2131  *
2132  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2133  *    contribution, causing under-accounting.
2134  *
2135  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2136  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2137  *
2138  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2139  *
2140  *        0s            5s            10s           15s
2141  *          +10           +10           +10           +10
2142  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2143  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2144  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2145  *
2146  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2147  *    accumlating the new one.
2148  *
2149  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2150  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2151  *    busy state.
2152  *
2153  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2154  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2155  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2156  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2157  *    LOAD_FREQ intervals.
2158  *
2159  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2160  */
2161 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2162 static int calc_load_idx;
2163
2164 static inline int calc_load_write_idx(void)
2165 {
2166         int idx = calc_load_idx;
2167
2168         /*
2169          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2170          * need to observe the new update time.
2171          */
2172         smp_rmb();
2173
2174         /*
2175          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2176          * next idle-delta.
2177          */
2178         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2179                 idx++;
2180
2181         return idx & 1;
2182 }
2183
2184 static inline int calc_load_read_idx(void)
2185 {
2186         return calc_load_idx & 1;
2187 }
2188
2189 void calc_load_enter_idle(void)
2190 {
2191         struct rq *this_rq = this_rq();
2192         long delta;
2193
2194         /*
2195          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2196          * into the pending idle delta.
2197          */
2198         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2199         if (delta) {
2200                 int idx = calc_load_write_idx();
2201                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2202         }
2203 }
2204
2205 void calc_load_exit_idle(void)
2206 {
2207         struct rq *this_rq = this_rq();
2208
2209         /*
2210          * If we're still before the sample window, we're done.
2211          */
2212         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2213                 return;
2214
2215         /*
2216          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2217          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2218          * sync up for the next window.
2219          */
2220         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2221         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2222                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2223 }
2224
2225 static long calc_load_fold_idle(void)
2226 {
2227         int idx = calc_load_read_idx();
2228         long delta = 0;
2229
2230         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2231                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2232
2233         return delta;
2234 }
2235
2236 /**
2237  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2238  *
2239  * @x:         base of the power
2240  * @frac_bits: fractional bits of @x
2241  * @n:         power to raise @x to.
2242  *
2243  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2244  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2245  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2246  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2247  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2248  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2249  * vector.
2250  */
2251 static unsigned long
2252 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2253 {
2254         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2255
2256         if (n) for (;;) {
2257                 if (n & 1) {
2258                         result *= x;
2259                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2260                         result >>= frac_bits;
2261                 }
2262                 n >>= 1;
2263                 if (!n)
2264                         break;
2265                 x *= x;
2266                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2267                 x >>= frac_bits;
2268         }
2269
2270         return result;
2271 }
2272
2273 /*
2274  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2275  *
2276  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2277  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2278  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2279  *
2280  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2281  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2282  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2283  *
2284  *  ...
2285  *
2286  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2287  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2288  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2289  *
2290  * [1] application of the geometric series:
2291  *
2292  *              n         1 - x^(n+1)
2293  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2294  *             i=0          1 - x
2295  */
2296 static unsigned long
2297 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2298             unsigned long active, unsigned int n)
2299 {
2300
2301         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2302 }
2303
2304 /*
2305  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2306  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2307  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2308  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2309  *
2310  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2311  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2312  */
2313 static void calc_global_nohz(void)
2314 {
2315         long delta, active, n;
2316
2317         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2318                 /*
2319                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2320                  */
2321                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2322                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2323
2324                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2325                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2326
2327                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2328                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2329                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2330
2331                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2332         }
2333
2334         /*
2335          * Flip the idle index...
2336          *
2337          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2338          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2339          * index, this avoids a double flip messing things up.
2340          */
2341         smp_wmb();
2342         calc_load_idx++;
2343 }
2344 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2345
2346 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2347 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2348
2349 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2350
2351 /*
2352  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2353  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2354  */
2355 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2356 {
2357         long active, delta;
2358
2359         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2360                 return;
2361
2362         /*
2363          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2364          */
2365         delta = calc_load_fold_idle();
2366         if (delta)
2367                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2368
2369         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2370         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2371
2372         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2373         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2374         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2375
2376         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2377
2378         /*
2379          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2380          */
2381         calc_global_nohz();
2382 }
2383
2384 /*
2385  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2386  * active count.
2387  */
2388 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2389 {
2390         long delta;
2391
2392         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2393                 return;
2394
2395         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2396         if (delta)
2397                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2398
2399         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2400 }
2401
2402 /*
2403  * End of global load-average stuff
2404  */
2405
2406 /*
2407  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2408  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2409  *
2410  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2411  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2412  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2413  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2414  *
2415  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2416  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2417  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2418  *
2419  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2420  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2421  * particular idx is approximated to be zero.
2422  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2423  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2424  * based on 128 point scale.
2425  * Example:
2426  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2427  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2428  *
2429  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2430  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2431  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2432  */
2433 #define DEGRADE_SHIFT           7
2434 static const unsigned char
2435                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2436 static const unsigned char
2437                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2438                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2439                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2440                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2441                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2442                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2443
2444 /*
2445  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2446  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2447  * adding any new load.
2448  */
2449 static unsigned long
2450 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2451 {
2452         int j = 0;
2453
2454         if (!missed_updates)
2455                 return load;
2456
2457         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2458                 return 0;
2459
2460         if (idx == 1)
2461                 return load >> missed_updates;
2462
2463         while (missed_updates) {
2464                 if (missed_updates % 2)
2465                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2466
2467                 missed_updates >>= 1;
2468                 j++;
2469         }
2470         return load;
2471 }
2472
2473 /*
2474  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2475  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2476  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2477  */
2478 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2479                               unsigned long pending_updates)
2480 {
2481         int i, scale;
2482
2483         this_rq->nr_load_updates++;
2484
2485         /* Update our load: */
2486         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2487         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2488                 unsigned long old_load, new_load;
2489
2490                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2491
2492                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2493                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2494                 new_load = this_load;
2495                 /*
2496                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2497                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2498                  * example.
2499                  */
2500                 if (new_load > old_load)
2501                         new_load += scale - 1;
2502
2503                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2504         }
2505
2506         sched_avg_update(this_rq);
2507 }
2508
2509 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2510 /*
2511  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2512  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2513  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2514  *
2515  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2516  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2517  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2518  * (tick_nohz_idle_exit).
2519  *
2520  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2521  */
2522
2523 /*
2524  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2525  * idle balance.
2526  */
2527 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2528 {
2529         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2530         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2531         unsigned long pending_updates;
2532
2533         /*
2534          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2535          */
2536         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2537                 return;
2538
2539         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2540         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2541
2542         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2543 }
2544
2545 /*
2546  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2547  */
2548 void update_cpu_load_nohz(void)
2549 {
2550         struct rq *this_rq = this_rq();
2551         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2552         unsigned long pending_updates;
2553
2554         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2555                 return;
2556
2557         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2558         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2559         if (pending_updates) {
2560                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2561                 /*
2562                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2563                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2564                  */
2565                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2566         }
2567         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2568 }
2569 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2570
2571 /*
2572  * Called from scheduler_tick()
2573  */
2574 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2575 {
2576         /*
2577          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2578          */
2579         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2580         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2581
2582         calc_load_account_active(this_rq);
2583 }
2584
2585 #ifdef CONFIG_SMP
2586
2587 /*
2588  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2589  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2590  */
2591 void sched_exec(void)
2592 {
2593         struct task_struct *p = current;
2594         unsigned long flags;
2595         int dest_cpu;
2596
2597         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2598         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2599         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2600                 goto unlock;
2601
2602         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2603                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2604
2605                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2606                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2607                 return;
2608         }
2609 unlock:
2610         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2611 }
2612
2613 #endif
2614
2615 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2616 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2617
2618 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2619 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2620
2621 /*
2622  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2623  * @p in case that task is currently running.
2624  *
2625  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2626  */
2627 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2628 {
2629         u64 ns = 0;
2630
2631         if (task_current(rq, p)) {
2632                 update_rq_clock(rq);
2633                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2634                 if ((s64)ns < 0)
2635                         ns = 0;
2636         }
2637
2638         return ns;
2639 }
2640
2641 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2642 {
2643         unsigned long flags;
2644         struct rq *rq;
2645         u64 ns = 0;
2646
2647         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2648         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2649         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2650
2651         return ns;
2652 }
2653
2654 /*
2655  * Return accounted runtime for the task.
2656  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2657  * pending runtime that have not been accounted yet.
2658  */
2659 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2660 {
2661         unsigned long flags;
2662         struct rq *rq;
2663         u64 ns = 0;
2664
2665         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2666         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2667         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2668
2669         return ns;
2670 }
2671
2672 /*
2673  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2674  * We call it with interrupts disabled.
2675  */
2676 void scheduler_tick(void)
2677 {
2678         int cpu = smp_processor_id();
2679         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2680         struct task_struct *curr = rq->curr;
2681
2682         sched_clock_tick();
2683
2684         raw_spin_lock(&rq->lock);
2685         update_rq_clock(rq);
2686         update_cpu_load_active(rq);
2687         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2688         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2689
2690         perf_event_task_tick();
2691
2692 #ifdef CONFIG_SMP
2693         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2694         trigger_load_balance(rq, cpu);
2695 #endif
2696 }
2697
2698 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2699 {
2700         if (in_lock_functions(addr)) {
2701                 addr = CALLER_ADDR2;
2702                 if (in_lock_functions(addr))
2703                         addr = CALLER_ADDR3;
2704         }
2705         return addr;
2706 }
2707
2708 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2709                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2710
2711 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2712 {
2713 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2714         /*
2715          * Underflow?
2716          */
2717         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2718                 return;
2719 #endif
2720         preempt_count() += val;
2721 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2722         /*
2723          * Spinlock count overflowing soon?
2724          */
2725         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2726                                 PREEMPT_MASK - 10);
2727 #endif
2728         if (preempt_count() == val)
2729                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2730 }
2731 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2732
2733 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2734 {
2735 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2736         /*
2737          * Underflow?
2738          */
2739         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2740                 return;
2741         /*
2742          * Is the spinlock portion underflowing?
2743          */
2744         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2745                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2746                 return;
2747 #endif
2748
2749         if (preempt_count() == val)
2750                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2751         preempt_count() -= val;
2752 }
2753 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2754
2755 #endif
2756
2757 /*
2758  * Print scheduling while atomic bug:
2759  */
2760 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2761 {
2762         if (oops_in_progress)
2763                 return;
2764
2765         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2766                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2767
2768         debug_show_held_locks(prev);
2769         print_modules();
2770         if (irqs_disabled())
2771                 print_irqtrace_events(prev);
2772         dump_stack();
2773         add_taint(TAINT_WARN);
2774 }
2775
2776 /*
2777  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2778  */
2779 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2780 {
2781         /*
2782          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2783          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2784          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2785          */
2786         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2787                 __schedule_bug(prev);
2788         rcu_sleep_check();
2789
2790         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2791
2792         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2793 }
2794
2795 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2796 {
2797         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2798                 update_rq_clock(rq);
2799         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2800 }
2801
2802 /*
2803  * Pick up the highest-prio task:
2804  */
2805 static inline struct task_struct *
2806 pick_next_task(struct rq *rq)
2807 {
2808         const struct sched_class *class;
2809         struct task_struct *p;
2810
2811         /*
2812          * Optimization: we know that if all tasks are in
2813          * the fair class we can call that function directly:
2814          */
2815         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2816                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2817                 if (likely(p))
2818                         return p;
2819         }
2820
2821         for_each_class(class) {
2822                 p = class->pick_next_task(rq);
2823                 if (p)
2824                         return p;
2825         }
2826
2827         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2828 }
2829
2830 /*
2831  * __schedule() is the main scheduler function.
2832  *
2833  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2834  *
2835  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2836  *
2837  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2838  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2839  *
2840  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2841  *      interrupt handler scheduler_tick().
2842  *
2843  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2844  *      task to the run-queue and that's it.
2845  *
2846  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2847  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2848  *      called on the nearest possible occasion:
2849  *
2850  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2851  *
2852  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2853  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2854  *           spin_unlock()!)
2855  *
2856  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2857  *           preemptible context
2858  *
2859  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2860  *         then at the next:
2861  *
2862  *          - cond_resched() call
2863  *          - explicit schedule() call
2864  *          - return from syscall or exception to user-space
2865  *          - return from interrupt-handler to user-space
2866  */
2867 static void __sched __schedule(void)
2868 {
2869         struct task_struct *prev, *next;
2870         unsigned long *switch_count;
2871         struct rq *rq;
2872         int cpu;
2873
2874 need_resched:
2875         preempt_disable();
2876         cpu = smp_processor_id();
2877         rq = cpu_rq(cpu);
2878         rcu_note_context_switch(cpu);
2879         prev = rq->curr;
2880
2881         schedule_debug(prev);
2882
2883         if (sched_feat(HRTICK))
2884                 hrtick_clear(rq);
2885
2886         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2887
2888         switch_count = &prev->nivcsw;
2889         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2890                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2891                         prev->state = TASK_RUNNING;
2892                 } else {
2893                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2894                         prev->on_rq = 0;
2895
2896                         /*
2897                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2898                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2899                          * concurrency.
2900                          */
2901                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2902                                 struct task_struct *to_wakeup;
2903
2904                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2905                                 if (to_wakeup)
2906                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2907                         }
2908                 }
2909                 switch_count = &prev->nvcsw;
2910         }
2911
2912         pre_schedule(rq, prev);
2913
2914         if (unlikely(!rq->nr_running))
2915                 idle_balance(cpu, rq);
2916
2917         put_prev_task(rq, prev);
2918         next = pick_next_task(rq);
2919         clear_tsk_need_resched(prev);
2920         rq->skip_clock_update = 0;
2921
2922         if (likely(prev != next)) {
2923                 rq->nr_switches++;
2924                 rq->curr = next;
2925                 ++*switch_count;
2926
2927                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2928                 /*
2929                  * The context switch have flipped the stack from under us
2930                  * and restored the local variables which were saved when
2931                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2932                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2933                  */
2934                 cpu = smp_processor_id();
2935                 rq = cpu_rq(cpu);
2936         } else
2937                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2938
2939         post_schedule(rq);
2940
2941         sched_preempt_enable_no_resched();
2942         if (need_resched())
2943                 goto need_resched;
2944 }
2945
2946 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2947 {
2948         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2949                 return;
2950         /*
2951          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2952          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2953          */
2954         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2955                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2956 }
2957
2958 asmlinkage void __sched schedule(void)
2959 {
2960         struct task_struct *tsk = current;
2961
2962         sched_submit_work(tsk);
2963         __schedule();
2964 }
2965 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2966
2967 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2968 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2969 {
2970         /*
2971          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2972          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2973          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2974          * we find a better solution.
2975          */
2976         user_exit();
2977         schedule();
2978         user_enter();
2979 }
2980 #endif
2981
2982 /**
2983  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2984  *
2985  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2986  */
2987 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2988 {
2989         sched_preempt_enable_no_resched();
2990         schedule();
2991         preempt_disable();
2992 }
2993
2994 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
2995
2996 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2997 {
2998         if (lock->owner != owner)
2999                 return false;
3000
3001         /*
3002          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3003          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3004          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3005          * ensures the memory stays valid.
3006          */
3007         barrier();
3008
3009         return owner->on_cpu;
3010 }
3011
3012 /*
3013  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3014  * access and not reliable.
3015  */
3016 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3017 {
3018         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3019                 return 0;
3020
3021         rcu_read_lock();
3022         while (owner_running(lock, owner)) {
3023                 if (need_resched())
3024                         break;
3025
3026                 arch_mutex_cpu_relax();
3027         }
3028         rcu_read_unlock();
3029
3030         /*
3031          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3032          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3033          * success only when lock->owner is NULL.
3034          */
3035         return lock->owner == NULL;
3036 }
3037 #endif
3038
3039 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3040 /*
3041  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3042  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3043  * occur there and call schedule directly.
3044  */
3045 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3046 {
3047         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3048
3049         /*
3050          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3051          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3052          */
3053         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3054                 return;
3055
3056         do {
3057                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3058                 __schedule();
3059                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3060
3061                 /*
3062                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3063                  * between schedule and now.
3064                  */
3065                 barrier();
3066         } while (need_resched());
3067 }
3068 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3069
3070 /*
3071  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3072  * off of irq context.
3073  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3074  * protect us against recursive calling from irq.
3075  */
3076 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3077 {
3078         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3079
3080         /* Catch callers which need to be fixed */
3081         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3082
3083         user_exit();
3084         do {
3085                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3086                 local_irq_enable();
3087                 __schedule();
3088                 local_irq_disable();
3089                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3090
3091                 /*
3092                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3093                  * between schedule and now.
3094                  */
3095                 barrier();
3096         } while (need_resched());
3097 }
3098
3099 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3100
3101 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3102                           void *key)
3103 {
3104         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3105 }
3106 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3107
3108 /*
3109  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3110  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3111  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3112  *
3113  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3114  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3115  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3116  */
3117 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3118                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3119 {
3120         wait_queue_t *curr, *next;
3121
3122         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3123                 unsigned flags = curr->flags;
3124
3125                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3126                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3127                         break;
3128         }
3129 }
3130
3131 /**
3132  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3133  * @q: the waitqueue
3134  * @mode: which threads
3135  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3136  * @key: is directly passed to the wakeup function
3137  *
3138  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3139  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3140  */
3141 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3142                         int nr_exclusive, void *key)
3143 {
3144         unsigned long flags;
3145
3146         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3147         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3148         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3149 }
3150 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3151
3152 /*
3153  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3154  */
3155 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3156 {
3157         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3158 }
3159 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3160
3161 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3162 {
3163         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3164 }
3165 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3166
3167 /**
3168  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3169  * @q: the waitqueue
3170  * @mode: which threads
3171  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3172  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3173  *
3174  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3175  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3176  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3177  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3178  *
3179  * On UP it can prevent extra preemption.
3180  *
3181  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3182  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3183  */
3184 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3185                         int nr_exclusive, void *key)
3186 {
3187         unsigned long flags;
3188         int wake_flags = WF_SYNC;
3189
3190         if (unlikely(!q))
3191                 return;
3192
3193         if (unlikely(!nr_exclusive))
3194                 wake_flags = 0;
3195
3196         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3197         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3198         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3199 }
3200 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3201
3202 /*
3203  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3204  */
3205 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3206 {
3207         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3208 }
3209 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3210
3211 /**
3212  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3213  * @x:  holds the state of this particular completion
3214  *
3215  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3216  * awakened in the same order in which they were queued.
3217  *
3218  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3219  *
3220  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3221  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3222  */
3223 void complete(struct completion *x)
3224 {
3225         unsigned long flags;
3226
3227         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3228         x->done++;
3229         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3230         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3231 }
3232 EXPORT_SYMBOL(complete);
3233
3234 /**
3235  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3236  * @x:  holds the state of this particular completion
3237  *
3238  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3239  *
3240  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3241  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3242  */
3243 void complete_all(struct completion *x)
3244 {
3245         unsigned long flags;
3246
3247         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3248         x->done += UINT_MAX/2;
3249         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3250         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3251 }
3252 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3253
3254 static inline long __sched
3255 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3256 {
3257         if (!x->done) {
3258                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3259
3260                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3261                 do {
3262                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3263                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3264                                 break;
3265                         }
3266                         __set_current_state(state);
3267                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3268                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3269                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3270                 } while (!x->done && timeout);
3271                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3272                 if (!x->done)
3273                         return timeout;
3274         }
3275         x->done--;
3276         return timeout ?: 1;
3277 }
3278
3279 static long __sched
3280 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3281 {
3282         might_sleep();
3283
3284         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3285         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3286         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3287         return timeout;
3288 }
3289
3290 /**
3291  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3292  * @x:  holds the state of this particular completion
3293  *
3294  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3295  * interruptible and there is no timeout.
3296  *
3297  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3298  * and interrupt capability. Also see complete().
3299  */
3300 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3301 {
3302         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3303 }
3304 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3305
3306 /**
3307  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3308  * @x:  holds the state of this particular completion
3309  * @timeout:  timeout value in jiffies
3310  *
3311  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3312  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3313  * interruptible.
3314  *
3315  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3316  * jiffies left till timeout) if completed.
3317  */
3318 unsigned long __sched
3319 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3320 {
3321         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3322 }
3323 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3324
3325 /**
3326  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3327  * @x:  holds the state of this particular completion
3328  *
3329  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3330  * interruptible.
3331  *
3332  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3333  */
3334 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3335 {
3336         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3337         if (t == -ERESTARTSYS)
3338                 return t;
3339         return 0;
3340 }
3341 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3342
3343 /**
3344  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3345  * @x:  holds the state of this particular completion
3346  * @timeout:  timeout value in jiffies
3347  *
3348  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3349  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3350  *
3351  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3352  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3353  */
3354 long __sched
3355 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3356                                           unsigned long timeout)
3357 {
3358         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3359 }
3360 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3361
3362 /**
3363  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3364  * @x:  holds the state of this particular completion
3365  *
3366  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3367  * interrupted by a kill signal.
3368  *
3369  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3370  */
3371 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3372 {
3373         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3374         if (t == -ERESTARTSYS)
3375                 return t;
3376         return 0;
3377 }
3378 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3379
3380 /**
3381  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3382  * @x:  holds the state of this particular completion
3383  * @timeout:  timeout value in jiffies
3384  *
3385  * This waits for either a completion of a specific task to be
3386  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3387  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3388  *
3389  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3390  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3391  */
3392 long __sched
3393 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3394                                      unsigned long timeout)
3395 {
3396         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3397 }
3398 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3399
3400 /**
3401  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3402  *      @x:     completion structure
3403  *
3404  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3405  *               1 if a decrement succeeded.
3406  *
3407  *      If a completion is being used as a counting completion,
3408  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3409  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3410  *      is protecting is not available.
3411  */
3412 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3413 {
3414         unsigned long flags;
3415         int ret = 1;
3416
3417         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3418         if (!x->done)
3419                 ret = 0;
3420         else
3421                 x->done--;
3422         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3423         return ret;
3424 }
3425 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3426
3427 /**
3428  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3429  *      @x:     completion structure
3430  *
3431  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3432  *               1 if there are no waiters.
3433  *
3434  */
3435 bool completion_done(struct completion *x)
3436 {
3437         unsigned long flags;
3438         int ret = 1;
3439
3440         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3441         if (!x->done)
3442                 ret = 0;
3443         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3444         return ret;
3445 }
3446 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3447
3448 static long __sched
3449 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3450 {
3451         unsigned long flags;
3452         wait_queue_t wait;
3453
3454         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3455
3456         __set_current_state(state);
3457
3458         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3459         __add_wait_queue(q, &wait);
3460         spin_unlock(&q->lock);
3461         timeout = schedule_timeout(timeout);
3462         spin_lock_irq(&q->lock);
3463         __remove_wait_queue(q, &wait);
3464         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3465
3466         return timeout;
3467 }
3468
3469 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3470 {
3471         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3472 }
3473 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3474
3475 long __sched
3476 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3477 {
3478         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3479 }
3480 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3481
3482 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3483 {
3484         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3485 }
3486 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3487
3488 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3489 {
3490         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3491 }
3492 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3493
3494 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3495
3496 /*
3497  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3498  * @p: task
3499  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3500  *
3501  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3502  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3503  *
3504  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3505  */
3506 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3507 {
3508         int oldprio, on_rq, running;
3509         struct rq *rq;
3510         const struct sched_class *prev_class;
3511
3512         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3513
3514         rq = __task_rq_lock(p);
3515
3516         /*
3517          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3518          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3519          *
3520          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3521          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3522          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3523          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3524          * with interrupts disabled and will complete the lock
3525          * protected section without being interrupted. So there is no
3526          * real need to boost.
3527          */
3528         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3529                 WARN_ON(p != rq->curr);
3530                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3531                 goto out_unlock;
3532         }
3533
3534         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3535         oldprio = p->prio;
3536         prev_class = p->sched_class;
3537         on_rq = p->on_rq;
3538         running = task_current(rq, p);
3539         if (on_rq)
3540                 dequeue_task(rq, p, 0);
3541         if (running)
3542                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3543
3544         if (rt_prio(prio))
3545                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3546         else
3547                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3548
3549         p->prio = prio;
3550
3551         if (running)
3552                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3553         if (on_rq)
3554                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3555
3556         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3557 out_unlock:
3558         __task_rq_unlock(rq);
3559 }
3560 #endif
3561 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3562 {
3563         int old_prio, delta, on_rq;
3564         unsigned long flags;
3565         struct rq *rq;
3566
3567         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3568                 return;
3569         /*
3570          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3571          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3572          */
3573         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3574         /*
3575          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3576          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3577          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3578          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3579          */
3580         if (task_has_rt_policy(p)) {
3581                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3582                 goto out_unlock;
3583         }
3584         on_rq = p->on_rq;
3585         if (on_rq)
3586                 dequeue_task(rq, p, 0);
3587
3588         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3589         set_load_weight(p);
3590         old_prio = p->prio;
3591         p->prio = effective_prio(p);
3592         delta = p->prio - old_prio;
3593
3594         if (on_rq) {
3595                 enqueue_task(rq, p, 0);
3596                 /*
3597                  * If the task increased its priority or is running and
3598                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3599                  */
3600                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3601                         resched_task(rq->curr);
3602         }
3603 out_unlock:
3604         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3605 }
3606 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3607
3608 /*
3609  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3610  * @p: task
3611  * @nice: nice value
3612  */
3613 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3614 {
3615         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3616         int nice_rlim = 20 - nice;
3617
3618         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3619                 capable(CAP_SYS_NICE));
3620 }
3621
3622 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3623
3624 /*
3625  * sys_nice - change the priority of the current process.
3626  * @increment: priority increment
3627  *
3628  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3629  * does similar things.
3630  */
3631 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3632 {
3633         long nice, retval;
3634
3635         /*
3636          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3637          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3638          * and we have a single winner.
3639          */
3640         if (increment < -40)
3641                 increment = -40;
3642         if (increment > 40)
3643                 increment = 40;
3644
3645         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3646         if (nice < -20)
3647                 nice = -20;
3648         if (nice > 19)
3649                 nice = 19;
3650
3651         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3652                 return -EPERM;
3653
3654         retval = security_task_setnice(current, nice);
3655         if (retval)
3656                 return retval;
3657
3658         set_user_nice(current, nice);
3659         return 0;
3660 }
3661
3662 #endif
3663
3664 /**
3665  * task_prio - return the priority value of a given task.
3666  * @p: the task in question.
3667  *
3668  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3669  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3670  * around 0, value goes from -16 to +15.
3671  */
3672 int task_prio(const struct task_struct *p)
3673 {
3674         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3675 }
3676
3677 /**
3678  * task_nice - return the nice value of a given task.
3679  * @p: the task in question.
3680  */
3681 int task_nice(const struct task_struct *p)
3682 {
3683         return TASK_NICE(p);
3684 }
3685 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3686
3687 /**
3688  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3689  * @cpu: the processor in question.
3690  */
3691 int idle_cpu(int cpu)
3692 {
3693         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3694
3695         if (rq->curr != rq->idle)
3696                 return 0;
3697
3698         if (rq->nr_running)
3699                 return 0;
3700
3701 #ifdef CONFIG_SMP
3702         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3703                 return 0;
3704 #endif
3705
3706         return 1;
3707 }
3708
3709 /**
3710  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3711  * @cpu: the processor in question.
3712  */
3713 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3714 {
3715         return cpu_rq(cpu)->idle;
3716 }
3717
3718 /**
3719  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3720  * @pid: the pid in question.
3721  */
3722 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3723 {
3724         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3725 }
3726
3727 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3728 static void
3729 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3730 {
3731         p->policy = policy;
3732         p->rt_priority = prio;
3733         p->normal_prio = normal_prio(p);
3734         /* we are holding p->pi_lock already */
3735         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3736         if (rt_prio(p->prio))
3737                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3738         else
3739                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3740         set_load_weight(p);
3741 }
3742
3743 /*
3744  * check the target process has a UID that matches the current process's
3745  */
3746 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3747 {
3748         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3749         bool match;
3750
3751         rcu_read_lock();
3752         pcred = __task_cred(p);
3753         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3754                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3755         rcu_read_unlock();
3756         return match;
3757 }
3758
3759 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3760                                 const struct sched_param *param, bool user)
3761 {
3762         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3763         unsigned long flags;
3764         const struct sched_class *prev_class;
3765         struct rq *rq;
3766         int reset_on_fork;
3767
3768         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3769         BUG_ON(in_interrupt());
3770 recheck:
3771         /* double check policy once rq lock held */
3772         if (policy < 0) {
3773                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3774                 policy = oldpolicy = p->policy;
3775         } else {
3776                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3777                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3778
3779                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3780                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3781                                 policy != SCHED_IDLE)
3782                         return -EINVAL;
3783         }
3784
3785         /*
3786          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3787          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3788          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3789          */
3790         if (param->sched_priority < 0 ||
3791             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3792             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3793                 return -EINVAL;
3794         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3795                 return -EINVAL;
3796
3797         /*
3798          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3799          */
3800         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3801                 if (rt_policy(policy)) {
3802                         unsigned long rlim_rtprio =
3803                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3804
3805                         /* can't set/change the rt policy */
3806                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3807                                 return -EPERM;
3808
3809                         /* can't increase priority */
3810                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3811                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3812                                 return -EPERM;
3813                 }
3814
3815                 /*
3816                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3817                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3818                  */
3819                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3820                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3821                                 return -EPERM;
3822                 }
3823
3824                 /* can't change other user's priorities */
3825                 if (!check_same_owner(p))
3826                         return -EPERM;
3827
3828                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3829                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3830                         return -EPERM;
3831         }
3832
3833         if (user) {
3834                 retval = security_task_setscheduler(p);
3835                 if (retval)
3836                         return retval;
3837         }
3838
3839         /*
3840          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3841          * changing the priority of the task:
3842          *
3843          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3844          * runqueue lock must be held.
3845          */
3846         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3847
3848         /*
3849          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3850          */
3851         if (p == rq->stop) {
3852                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3853                 return -EINVAL;
3854         }
3855
3856         /*
3857          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3858          */
3859         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3860                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3861                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3862                 return 0;
3863         }
3864
3865 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3866         if (user) {
3867                 /*
3868                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3869                  * assigned.
3870                  */
3871                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3872                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3873                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3874                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3875                         return -EPERM;
3876                 }
3877         }
3878 #endif
3879
3880         /* recheck policy now with rq lock held */
3881         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3882                 policy = oldpolicy = -1;
3883                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3884                 goto recheck;
3885         }
3886         on_rq = p->on_rq;
3887         running = task_current(rq, p);
3888         if (on_rq)
3889                 dequeue_task(rq, p, 0);
3890         if (running)
3891                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3892
3893         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3894
3895         oldprio = p->prio;
3896         prev_class = p->sched_class;
3897         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3898
3899         if (running)
3900                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3901         if (on_rq)
3902                 enqueue_task(rq, p, 0);
3903
3904         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3905         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3906
3907         rt_mutex_adjust_pi(p);
3908
3909         return 0;
3910 }
3911
3912 /**
3913  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3914  * @p: the task in question.
3915  * @policy: new policy.
3916  * @param: structure containing the new RT priority.
3917  *
3918  * NOTE that the task may be already dead.
3919  */
3920 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3921                        const struct sched_param *param)
3922 {
3923         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3924 }
3925 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3926
3927 /**
3928  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3929  * @p: the task in question.
3930  * @policy: new policy.
3931  * @param: structure containing the new RT priority.
3932  *
3933  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3934  * current context has permission.  For example, this is needed in
3935  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3936  * but our caller might not have that capability.
3937  */
3938 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3939                                const struct sched_param *param)
3940 {
3941         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3942 }
3943
3944 static int
3945 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3946 {
3947         struct sched_param lparam;
3948         struct task_struct *p;
3949         int retval;
3950
3951         if (!param || pid < 0)
3952                 return -EINVAL;
3953         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3954                 return -EFAULT;
3955
3956         rcu_read_lock();
3957         retval = -ESRCH;
3958         p = find_process_by_pid(pid);
3959         if (p != NULL)
3960                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3961         rcu_read_unlock();
3962
3963         return retval;
3964 }
3965
3966 /**
3967  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3968  * @pid: the pid in question.
3969  * @policy: new policy.
3970  * @param: structure containing the new RT priority.
3971  */
3972 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3973                 struct sched_param __user *, param)
3974 {
3975         /* negative values for policy are not valid */
3976         if (policy < 0)
3977                 return -EINVAL;
3978
3979         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3980 }
3981
3982 /**
3983  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3984  * @pid: the pid in question.
3985  * @param: structure containing the new RT priority.
3986  */
3987 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3988 {
3989         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3990 }
3991
3992 /**
3993  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3994  * @pid: the pid in question.
3995  */
3996 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3997 {
3998         struct task_struct *p;
3999         int retval;
4000
4001         if (pid < 0)
4002                 return -EINVAL;
4003
4004         retval = -ESRCH;
4005         rcu_read_lock();
4006         p = find_process_by_pid(pid);
4007         if (p) {
4008                 retval = security_task_getscheduler(p);
4009                 if (!retval)
4010                         retval = p->policy
4011                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4012         }
4013         rcu_read_unlock();
4014         return retval;
4015 }
4016
4017 /**
4018  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4019  * @pid: the pid in question.
4020  * @param: structure containing the RT priority.
4021  */
4022 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4023 {
4024         struct sched_param lp;
4025         struct task_struct *p;
4026         int retval;
4027
4028         if (!param || pid < 0)
4029                 return -EINVAL;
4030
4031         rcu_read_lock();
4032         p = find_process_by_pid(pid);
4033         retval = -ESRCH;
4034         if (!p)
4035                 goto out_unlock;
4036
4037         retval = security_task_getscheduler(p);
4038         if (retval)
4039                 goto out_unlock;
4040
4041         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4042         rcu_read_unlock();
4043
4044         /*
4045          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4046          */
4047         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4048
4049         return retval;
4050
4051 out_unlock:
4052         rcu_read_unlock();
4053         return retval;
4054 }
4055
4056 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4057 {
4058         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4059         struct task_struct *p;
4060         int retval;
4061
4062         get_online_cpus();
4063         rcu_read_lock();
4064
4065         p = find_process_by_pid(pid);
4066         if (!p) {
4067                 rcu_read_unlock();
4068                 put_online_cpus();
4069                 return -ESRCH;
4070         }
4071
4072         /* Prevent p going away */
4073         get_task_struct(p);
4074         rcu_read_unlock();
4075
4076         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4077                 retval = -ENOMEM;
4078                 goto out_put_task;
4079         }
4080         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4081                 retval = -ENOMEM;
4082                 goto out_free_cpus_allowed;
4083         }
4084         retval = -EPERM;
4085         if (!check_same_owner(p)) {
4086                 rcu_read_lock();
4087                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4088                         rcu_read_unlock();
4089                         goto out_unlock;
4090                 }
4091                 rcu_read_unlock();
4092         }
4093
4094         retval = security_task_setscheduler(p);
4095         if (retval)
4096                 goto out_unlock;
4097
4098         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4099         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4100 again:
4101         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4102
4103         if (!retval) {
4104                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4105                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4106                         /*
4107                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4108                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4109                          * cpuset's cpus_allowed
4110                          */
4111                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4112                         goto again;
4113                 }
4114         }
4115 out_unlock:
4116         free_cpumask_var(new_mask);
4117 out_free_cpus_allowed:
4118         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4119 out_put_task:
4120         put_task_struct(p);
4121         put_online_cpus();
4122         return retval;
4123 }
4124
4125 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4126                              struct cpumask *new_mask)
4127 {
4128         if (len < cpumask_size())
4129                 cpumask_clear(new_mask);
4130         else if (len > cpumask_size())
4131                 len = cpumask_size();
4132
4133         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4134 }
4135
4136 /**
4137  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4138  * @pid: pid of the process
4139  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4140  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4141  */
4142 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4143                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4144 {
4145         cpumask_var_t new_mask;
4146         int retval;
4147
4148         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4149                 return -ENOMEM;
4150
4151         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4152         if (retval == 0)
4153                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4154         free_cpumask_var(new_mask);
4155         return retval;
4156 }
4157
4158 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4159 {
4160         struct task_struct *p;
4161         unsigned long flags;
4162         int retval;
4163
4164         get_online_cpus();
4165         rcu_read_lock();
4166
4167         retval = -ESRCH;
4168         p = find_process_by_pid(pid);
4169         if (!p)
4170                 goto out_unlock;
4171
4172         retval = security_task_getscheduler(p);
4173         if (retval)
4174                 goto out_unlock;
4175
4176         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4177         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4178         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4179
4180 out_unlock:
4181         rcu_read_unlock();
4182         put_online_cpus();
4183
4184         return retval;
4185 }
4186
4187 /**
4188  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4189  * @pid: pid of the process
4190  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4191  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4192  */
4193 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4194                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4195 {
4196         int ret;
4197         cpumask_var_t mask;
4198
4199         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4200                 return -EINVAL;
4201         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4202                 return -EINVAL;
4203
4204         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4205                 return -ENOMEM;
4206
4207         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4208         if (ret == 0) {
4209                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4210
4211                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4212                         ret = -EFAULT;
4213                 else
4214                         ret = retlen;
4215         }
4216         free_cpumask_var(mask);
4217
4218         return ret;
4219 }
4220
4221 /**
4222  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4223  *
4224  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4225  * other threads running on this CPU then this function will return.
4226  */
4227 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4228 {
4229         struct rq *rq = this_rq_lock();
4230
4231         schedstat_inc(rq, yld_count);
4232         current->sched_class->yield_task(rq);
4233
4234         /*
4235          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4236          * no need to preempt or enable interrupts:
4237          */
4238         __release(rq->lock);
4239         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4240         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4241         sched_preempt_enable_no_resched();
4242
4243         schedule();
4244
4245         return 0;
4246 }
4247
4248 static inline int should_resched(void)
4249 {
4250         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4251 }
4252
4253 static void __cond_resched(void)
4254 {
4255         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4256         __schedule();
4257         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4258 }
4259
4260 int __sched _cond_resched(void)
4261 {
4262         if (should_resched()) {
4263                 __cond_resched();
4264                 return 1;
4265         }
4266         return 0;
4267 }
4268 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4269
4270 /*
4271  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4272  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4273  *
4274  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4275  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4276  * spin_unlock(), once by hand).
4277  */
4278 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4279 {
4280         int resched = should_resched();
4281         int ret = 0;
4282
4283         lockdep_assert_held(lock);
4284
4285         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4286                 spin_unlock(lock);
4287                 if (resched)
4288                         __cond_resched();
4289                 else
4290                         cpu_relax();
4291                 ret = 1;
4292                 spin_lock(lock);
4293         }
4294         return ret;
4295 }
4296 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4297
4298 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4299 {
4300         BUG_ON(!in_softirq());
4301
4302         if (should_resched()) {
4303                 local_bh_enable();
4304                 __cond_resched();
4305                 local_bh_disable();
4306                 return 1;
4307         }
4308         return 0;
4309 }
4310 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4311
4312 /**
4313  * yield - yield the current processor to other threads.
4314  *
4315  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4316  *
4317  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4318  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4319  * it, its already broken.
4320  *
4321  * Typical broken usage is:
4322  *
4323  * while (!event)
4324  *      yield();
4325  *
4326  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4327  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4328  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4329  *
4330  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4331  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4332  * If you still want to use yield(), do not!
4333  */
4334 void __sched yield(void)
4335 {
4336         set_current_state(TASK_RUNNING);
4337         sys_sched_yield();
4338 }
4339 EXPORT_SYMBOL(yield);
4340
4341 /**
4342  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4343  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4344  * processor it's on.
4345  * @p: target task
4346  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4347  *
4348  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4349  * can't go away on us before we can do any checks.
4350  *
4351  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4352  */
4353 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4354 {
4355         struct task_struct *curr = current;
4356         struct rq *rq, *p_rq;
4357         unsigned long flags;
4358         int yielded = 0;
4359
4360         local_irq_save(flags);
4361         rq = this_rq();
4362
4363 again:
4364         p_rq = task_rq(p);
4365         double_rq_lock(rq, p_rq);
4366         while (task_rq(p) != p_rq) {
4367                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4368                 goto again;
4369         }
4370
4371         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4372                 goto out;
4373
4374         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4375                 goto out;
4376
4377         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4378                 goto out;
4379
4380         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4381         if (yielded) {
4382                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4383                 /*
4384                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4385                  * fairness.
4386                  */
4387                 if (preempt && rq != p_rq)
4388                         resched_task(p_rq->curr);
4389         }
4390
4391 out:
4392         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4393         local_irq_restore(flags);
4394
4395         if (yielded)
4396                 schedule();
4397
4398         return yielded;
4399 }
4400 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4401
4402 /*
4403  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4404  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4405  */
4406 void __sched io_schedule(void)
4407 {
4408         struct rq *rq = raw_rq();
4409
4410         delayacct_blkio_start();
4411         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4412         blk_flush_plug(current);
4413         current->in_iowait = 1;
4414         schedule();
4415         current->in_iowait = 0;
4416         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4417         delayacct_blkio_end();
4418 }
4419 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4420
4421 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4422 {
4423         struct rq *rq = raw_rq();
4424         long ret;
4425
4426         delayacct_blkio_start();
4427         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4428         blk_flush_plug(current);
4429         current->in_iowait = 1;
4430         ret = schedule_timeout(timeout);
4431         current->in_iowait = 0;
4432         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4433         delayacct_blkio_end();
4434         return ret;
4435 }
4436
4437 /**
4438  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4439  * @policy: scheduling class.
4440  *
4441  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4442  * by a given scheduling class.
4443  */
4444 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4445 {
4446         int ret = -EINVAL;
4447
4448         switch (policy) {
4449         case SCHED_FIFO:
4450         case SCHED_RR:
4451                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4452                 break;
4453         case SCHED_NORMAL:
4454         case SCHED_BATCH:
4455         case SCHED_IDLE:
4456                 ret = 0;
4457                 break;
4458         }
4459         return ret;
4460 }
4461
4462 /**
4463  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4464  * @policy: scheduling class.
4465  *
4466  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4467  * by a given scheduling class.
4468  */
4469 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4470 {
4471         int ret = -EINVAL;
4472
4473         switch (policy) {
4474         case SCHED_FIFO:
4475         case SCHED_RR:
4476                 ret = 1;
4477                 break;
4478         case SCHED_NORMAL:
4479         case SCHED_BATCH:
4480         case SCHED_IDLE:
4481                 ret = 0;
4482         }
4483         return ret;
4484 }
4485
4486 /**
4487  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4488  * @pid: pid of the process.
4489  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4490  *
4491  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4492  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4493  */
4494 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4495                 struct timespec __user *, interval)
4496 {
4497         struct task_struct *p;
4498         unsigned int time_slice;
4499         unsigned long flags;
4500         struct rq *rq;
4501         int retval;
4502         struct timespec t;
4503
4504         if (pid < 0)
4505                 return -EINVAL;
4506
4507         retval = -ESRCH;
4508         rcu_read_lock();
4509         p = find_process_by_pid(pid);
4510         if (!p)
4511                 goto out_unlock;
4512
4513         retval = security_task_getscheduler(p);
4514         if (retval)
4515                 goto out_unlock;
4516
4517         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4518         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4519         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4520
4521         rcu_read_unlock();
4522         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4523         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4524         return retval;
4525
4526 out_unlock:
4527         rcu_read_unlock();
4528         return retval;
4529 }
4530
4531 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4532
4533 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4534 {
4535         unsigned long free = 0;
4536         int ppid;
4537         unsigned state;
4538
4539         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4540         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4541                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4542 #if BITS_PER_LONG == 32
4543         if (state == TASK_RUNNING)
4544                 printk(KERN_CONT " running  ");
4545         else
4546                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4547 #else
4548         if (state == TASK_RUNNING)
4549                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4550         else
4551                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4552 #endif
4553 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4554         free = stack_not_used(p);
4555 #endif
4556         rcu_read_lock();
4557         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4558         rcu_read_unlock();
4559         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4560                 task_pid_nr(p), ppid,
4561                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4562
4563         show_stack(p, NULL);
4564 }
4565
4566 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4567 {
4568         struct task_struct *g, *p;
4569
4570 #if BITS_PER_LONG == 32
4571         printk(KERN_INFO
4572                 "  task                PC stack   pid father\n");
4573 #else
4574         printk(KERN_INFO
4575                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4576 #endif
4577         rcu_read_lock();
4578         do_each_thread(g, p) {
4579                 /*
4580                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4581                  * console might take a lot of time:
4582                  */
4583                 touch_nmi_watchdog();
4584                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4585                         sched_show_task(p);
4586         } while_each_thread(g, p);
4587
4588         touch_all_softlockup_watchdogs();
4589
4590 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4591         sysrq_sched_debug_show();
4592 #endif
4593         rcu_read_unlock();
4594         /*
4595          * Only show locks if all tasks are dumped:
4596          */
4597         if (!state_filter)
4598                 debug_show_all_locks();
4599 }
4600
4601 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4602 {
4603         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4604 }
4605
4606 /**
4607  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4608  * @idle: task in question
4609  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4610  *
4611  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4612  * flag, to make booting more robust.
4613  */
4614 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4615 {
4616         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4617         unsigned long flags;
4618
4619         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4620
4621         __sched_fork(idle);
4622         idle->state = TASK_RUNNING;
4623         idle->se.exec_start = sched_clock();
4624
4625         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4626         /*
4627          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4628          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4629          * lockdep check in task_group() will fail.
4630          *
4631          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4632          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4633          *
4634          * Silence PROVE_RCU
4635          */
4636         rcu_read_lock();
4637         __set_task_cpu(idle, cpu);
4638         rcu_read_unlock();
4639
4640         rq->curr = rq->idle = idle;
4641 #if defined(CONFIG_SMP)
4642         idle->on_cpu = 1;
4643 #endif
4644         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4645
4646         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4647         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4648
4649         /*
4650          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4651          */
4652         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4653         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4654         vtime_init_idle(idle);
4655 #if defined(CONFIG_SMP)
4656         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4657 #endif
4658 }
4659
4660 #ifdef CONFIG_SMP
4661 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4662 {
4663         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4664                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4665
4666         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4667         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4668 }
4669
4670 /*
4671  * This is how migration works:
4672  *
4673  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4674  *    stop_one_cpu().
4675  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4676  *    off the CPU)
4677  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4678  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4679  *    it and puts it into the right queue.
4680  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4681  *    is done.
4682  */
4683
4684 /*
4685  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4686  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4687  * is removed from the allowed bitmask.
4688  *
4689  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4690  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4691  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4692  */
4693 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4694 {
4695         unsigned long flags;
4696         struct rq *rq;
4697         unsigned int dest_cpu;
4698         int ret = 0;
4699
4700         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4701
4702         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4703                 goto out;
4704
4705         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4706                 ret = -EINVAL;
4707                 goto out;
4708         }
4709
4710         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4711                 ret = -EINVAL;
4712                 goto out;
4713         }
4714
4715         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4716
4717         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4718         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4719                 goto out;
4720
4721         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4722         if (p->on_rq) {
4723                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4724                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4725                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4726                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4727                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4728                 return 0;
4729         }
4730 out:
4731         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4732
4733         return ret;
4734 }
4735 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4736
4737 /*
4738  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4739  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4740  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4741  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4742  *
4743  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4744  * as the task is no longer on this CPU.
4745  *
4746  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4747  */
4748 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4749 {
4750         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4751         int ret = 0;
4752
4753         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4754                 return ret;
4755
4756         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4757         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4758
4759         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4760         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4761         /* Already moved. */
4762         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4763                 goto done;
4764         /* Affinity changed (again). */
4765         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4766                 goto fail;
4767
4768         /*
4769          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4770          * placed properly.
4771          */
4772         if (p->on_rq) {
4773                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4774                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4775                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4776                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4777         }
4778 done:
4779         ret = 1;
4780 fail:
4781         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4782         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4783         return ret;
4784 }
4785
4786 /*
4787  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4788  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4789  * 'pushing' onto another runqueue.
4790  */
4791 static int migration_cpu_stop(void *data)
4792 {
4793         struct migration_arg *arg = data;
4794
4795         /*
4796          * The original target cpu might have gone down and we might
4797          * be on another cpu but it doesn't matter.
4798          */
4799         local_irq_disable();
4800         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4801         local_irq_enable();
4802         return 0;
4803 }
4804
4805 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4806
4807 /*
4808  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4809  * offline.
4810  */
4811 void idle_task_exit(void)
4812 {
4813         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4814
4815         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4816
4817         if (mm != &init_mm)
4818                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4819         mmdrop(mm);
4820 }
4821
4822 /*
4823  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4824  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4825  * nr_active count is stable.
4826  *
4827  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4828  */
4829 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4830 {
4831         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4832         if (delta)
4833                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4834 }
4835
4836 /*
4837  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4838  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4839  *
4840  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4841  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4842  * because of lock validation efforts.
4843  */
4844 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4845 {
4846         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4847         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4848         int dest_cpu;
4849
4850         /*
4851          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4852          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4853          *
4854          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4855          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4856          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4857          * done here.
4858          */
4859         rq->stop = NULL;
4860
4861         for ( ; ; ) {
4862                 /*
4863                  * There's this thread running, bail when that's the only
4864                  * remaining thread.
4865                  */
4866                 if (rq->nr_running == 1)
4867                         break;
4868
4869                 next = pick_next_task(rq);
4870                 BUG_ON(!next);
4871                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4872
4873                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4874                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4875                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4876
4877                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4878
4879                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4880         }
4881
4882         rq->stop = stop;
4883 }
4884
4885 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4886
4887 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4888
4889 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4890         {
4891                 .procname       = "sched_domain",
4892                 .mode           = 0555,
4893         },
4894         {}
4895 };
4896
4897 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4898         {
4899                 .procname       = "kernel",
4900                 .mode           = 0555,
4901                 .child          = sd_ctl_dir,
4902         },
4903         {}
4904 };
4905
4906 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4907 {
4908         struct ctl_table *entry =
4909                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4910
4911         return entry;
4912 }
4913
4914 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4915 {
4916         struct ctl_table *entry;
4917
4918         /*
4919          * In the intermediate directories, both the child directory and
4920          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4921          * will always be set. In the lowest directory the names are
4922          * static strings and all have proc handlers.
4923          */
4924         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4925                 if (entry->child)
4926                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4927                 if (entry->proc_handler == NULL)
4928                         kfree(entry->procname);
4929         }
4930
4931         kfree(*tablep);
4932         *tablep = NULL;
4933 }
4934
4935 static int min_load_idx = 0;
4936 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX;
4937
4938 static void
4939 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4940                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4941                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4942                 bool load_idx)
4943 {
4944         entry->procname = procname;
4945         entry->data = data;
4946         entry->maxlen = maxlen;
4947         entry->mode = mode;
4948         entry->proc_handler = proc_handler;
4949
4950         if (load_idx) {
4951                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4952                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4953         }
4954 }
4955
4956 static struct ctl_table *
4957 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4958 {
4959         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4960
4961         if (table == NULL)
4962                 return NULL;
4963
4964         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4965                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4966         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4967                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4968         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4969                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4970         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4971                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4972         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4973                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4974         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4975                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4976         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4977                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4978         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4979                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4980         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4981                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4982         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4983                 &sd->cache_nice_tries,
4984                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4985         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4986                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4987         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4988                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4989         /* &table[12] is terminator */
4990
4991         return table;
4992 }
4993
4994 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4995 {
4996         struct ctl_table *entry, *table;
4997         struct sched_domain *sd;
4998         int domain_num = 0, i;
4999         char buf[32];
5000
5001         for_each_domain(cpu, sd)
5002                 domain_num++;
5003         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5004         if (table == NULL)
5005                 return NULL;
5006
5007         i = 0;
5008         for_each_domain(cpu, sd) {
5009                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5010                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5011                 entry->mode = 0555;
5012                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5013                 entry++;
5014                 i++;
5015         }
5016         return table;
5017 }
5018
5019 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5020 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5021 {
5022         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5023         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5024         char buf[32];
5025
5026         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5027         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5028
5029         if (entry == NULL)
5030                 return;
5031
5032         for_each_possible_cpu(i) {
5033                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5034                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5035                 entry->mode = 0555;
5036                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5037                 entry++;
5038         }
5039
5040         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5041         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5042 }
5043
5044 /* may be called multiple times per register */
5045 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5046 {
5047         if (sd_sysctl_header)
5048                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5049         sd_sysctl_header = NULL;
5050         if (sd_ctl_dir[0].child)
5051                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5052 }
5053 #else
5054 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5055 {
5056 }
5057 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5058 {
5059 }
5060 #endif
5061
5062 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5063 {
5064         if (!rq->online) {
5065                 const struct sched_class *class;
5066
5067                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5068                 rq->online = 1;
5069
5070                 for_each_class(class) {
5071                         if (class->rq_online)
5072                                 class->rq_online(rq);
5073                 }
5074         }
5075 }
5076
5077 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5078 {
5079         if (rq->online) {
5080                 const struct sched_class *class;
5081
5082                 for_each_class(class) {
5083                         if (class->rq_offline)
5084                                 class->rq_offline(rq);
5085                 }
5086
5087                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5088                 rq->online = 0;
5089         }
5090 }
5091
5092 /*
5093  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5094  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5095  */
5096 static int __cpuinit
5097 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5098 {
5099         int cpu = (long)hcpu;
5100         unsigned long flags;
5101         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5102
5103         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5104
5105         case CPU_UP_PREPARE:
5106                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5107                 break;
5108
5109         case CPU_ONLINE:
5110                 /* Update our root-domain */
5111                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5112                 if (rq->rd) {
5113                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5114
5115                         set_rq_online(rq);
5116                 }
5117                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5118                 break;
5119
5120 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5121         case CPU_DYING:
5122                 sched_ttwu_pending();
5123                 /* Update our root-domain */
5124                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5125                 if (rq->rd) {
5126                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5127                         set_rq_offline(rq);
5128                 }
5129                 migrate_tasks(cpu);
5130                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5131                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5132                 break;
5133
5134         case CPU_DEAD:
5135                 calc_load_migrate(rq);
5136                 break;
5137 #endif
5138         }
5139
5140         update_max_interval();
5141
5142         return NOTIFY_OK;
5143 }
5144
5145 /*
5146  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5147  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5148  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5149  */
5150 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5151         .notifier_call = migration_call,
5152         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5153 };
5154
5155 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5156                                       unsigned long action, void *hcpu)
5157 {
5158         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5159         case CPU_STARTING:
5160         case CPU_DOWN_FAILED:
5161                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5162                 return NOTIFY_OK;
5163         default:
5164                 return NOTIFY_DONE;
5165         }
5166 }
5167
5168 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5169                                         unsigned long action, void *hcpu)
5170 {
5171         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5172         case CPU_DOWN_PREPARE:
5173                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5174                 return NOTIFY_OK;
5175         default:
5176                 return NOTIFY_DONE;
5177         }
5178 }
5179
5180 static int __init migration_init(void)
5181 {
5182         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5183         int err;
5184
5185         /* Initialize migration for the boot CPU */
5186         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5187         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5188         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5189         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5190
5191         /* Register cpu active notifiers */
5192         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5193         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5194
5195         return 0;
5196 }
5197 early_initcall(migration_init);
5198 #endif
5199
5200 #ifdef CONFIG_SMP
5201
5202 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5203
5204 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5205
5206 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5207
5208 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5209 {
5210         sched_debug_enabled = 1;
5211
5212         return 0;
5213 }
5214 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5215
5216 static inline bool sched_debug(void)
5217 {
5218         return sched_debug_enabled;
5219 }
5220
5221 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5222                                   struct cpumask *groupmask)
5223 {
5224         struct sched_group *group = sd->groups;
5225         char str[256];
5226
5227         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5228         cpumask_clear(groupmask);
5229
5230         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5231
5232         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5233                 printk("does not load-balance\n");
5234                 if (sd->parent)
5235                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5236                                         " has parent");
5237                 return -1;
5238         }
5239
5240         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5241
5242         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5243                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5244                                 "CPU%d\n", cpu);
5245         }
5246         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5247                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5248                                 " CPU%d\n", cpu);
5249         }
5250
5251         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5252         do {
5253                 if (!group) {
5254                         printk("\n");
5255                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5256                         break;
5257                 }
5258
5259                 /*
5260                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5261                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5262                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5263                  */
5264                 if (!group->sgp->power_orig) {
5265                         printk(KERN_CONT "\n");
5266                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5267                                         "set\n");
5268                         break;
5269                 }
5270
5271                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5272                         printk(KERN_CONT "\n");
5273                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5274                         break;
5275                 }
5276
5277                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5278                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5279                         printk(KERN_CONT "\n");
5280                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5281                         break;
5282                 }
5283
5284                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5285
5286                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5287
5288                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5289                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5290                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5291                                 group->sgp->power);
5292                 }
5293
5294                 group = group->next;
5295         } while (group != sd->groups);
5296         printk(KERN_CONT "\n");
5297
5298         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5299                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5300
5301         if (sd->parent &&
5302             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5303                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5304                         "of domain->span\n");
5305         return 0;
5306 }
5307
5308 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5309 {
5310         int level = 0;
5311
5312         if (!sched_debug_enabled)
5313                 return;
5314
5315         if (!sd) {
5316                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5317                 return;
5318         }
5319
5320         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5321
5322         for (;;) {
5323                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5324                         break;
5325                 level++;
5326                 sd = sd->parent;
5327                 if (!sd)
5328                         break;
5329         }
5330 }
5331 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5332 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5333 static inline bool sched_debug(void)
5334 {
5335         return false;
5336 }
5337 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5338
5339 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5340 {
5341         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5342                 return 1;
5343
5344         /* Following flags need at least 2 groups */
5345         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5346                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5347                          SD_BALANCE_FORK |
5348                          SD_BALANCE_EXEC |
5349                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5350                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5351                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5352                         return 0;
5353         }
5354
5355         /* Following flags don't use groups */
5356         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5357                 return 0;
5358
5359         return 1;
5360 }
5361
5362 static int
5363 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5364 {
5365         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5366
5367         if (sd_degenerate(parent))
5368                 return 1;
5369
5370         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5371                 return 0;
5372
5373         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5374         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5375                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5376                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5377                                 SD_BALANCE_FORK |
5378                                 SD_BALANCE_EXEC |
5379                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5380                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5381                 if (nr_node_ids == 1)
5382                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5383         }
5384         if (~cflags & pflags)
5385                 return 0;
5386
5387         return 1;
5388 }
5389
5390 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5391 {
5392         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5393
5394         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5395         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5396         free_cpumask_var(rd->online);
5397         free_cpumask_var(rd->span);
5398         kfree(rd);
5399 }
5400
5401 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5402 {
5403         struct root_domain *old_rd = NULL;
5404         unsigned long flags;
5405
5406         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5407
5408         if (rq->rd) {
5409                 old_rd = rq->rd;
5410
5411                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5412                         set_rq_offline(rq);
5413
5414                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5415
5416                 /*
5417                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5418                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5419                  * in this function:
5420                  */
5421                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5422                         old_rd = NULL;
5423         }
5424
5425         atomic_inc(&rd->refcount);
5426         rq->rd = rd;
5427
5428         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5429         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5430                 set_rq_online(rq);
5431
5432         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5433
5434         if (old_rd)
5435                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5436 }
5437
5438 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5439 {
5440         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5441
5442         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5443                 goto out;
5444         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5445                 goto free_span;
5446         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5447                 goto free_online;
5448
5449         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5450                 goto free_rto_mask;
5451         return 0;
5452
5453 free_rto_mask:
5454         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5455 free_online:
5456         free_cpumask_var(rd->online);
5457 free_span:
5458         free_cpumask_var(rd->span);
5459 out:
5460         return -ENOMEM;
5461 }
5462
5463 /*
5464  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5465  * members (mimicking the global state we have today).
5466  */
5467 struct root_domain def_root_domain;
5468
5469 static void init_defrootdomain(void)
5470 {
5471         init_rootdomain(&def_root_domain);
5472
5473         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5474 }
5475
5476 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5477 {
5478         struct root_domain *rd;
5479
5480         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5481         if (!rd)
5482                 return NULL;
5483
5484         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5485                 kfree(rd);
5486                 return NULL;
5487         }
5488
5489         return rd;
5490 }
5491
5492 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5493 {
5494         struct sched_group *tmp, *first;
5495
5496         if (!sg)
5497                 return;
5498
5499         first = sg;
5500         do {
5501                 tmp = sg->next;
5502
5503                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5504                         kfree(sg->sgp);
5505
5506                 kfree(sg);
5507                 sg = tmp;
5508         } while (sg != first);
5509 }
5510
5511 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5512 {
5513         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5514
5515         /*
5516          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5517          * nuke them all.
5518          */
5519         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5520                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5521         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5522                 kfree(sd->groups->sgp);
5523                 kfree(sd->groups);
5524         }
5525         kfree(sd);
5526 }
5527
5528 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5529 {
5530         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5531 }
5532
5533 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5534 {
5535         for (; sd; sd = sd->parent)
5536                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5537 }
5538
5539 /*
5540  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5541  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5542  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5543  *
5544  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5545  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5546  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5547  */
5548 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5549 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5550
5551 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5552 {
5553         struct sched_domain *sd;
5554         int id = cpu;
5555
5556         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5557         if (sd)
5558                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5559
5560         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5561         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5562 }
5563
5564 /*
5565  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5566  * hold the hotplug lock.
5567  */
5568 static void
5569 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5570 {
5571         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5572         struct sched_domain *tmp;
5573
5574         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5575         for (tmp = sd; tmp; ) {
5576                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5577                 if (!parent)
5578                         break;
5579
5580                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5581                         tmp->parent = parent->parent;
5582                         if (parent->parent)
5583                                 parent->parent->child = tmp;
5584                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5585                 } else
5586                         tmp = tmp->parent;
5587         }
5588
5589         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5590                 tmp = sd;
5591                 sd = sd->parent;
5592                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5593                 if (sd)
5594                         sd->child = NULL;
5595         }
5596
5597         sched_domain_debug(sd, cpu);
5598
5599         rq_attach_root(rq, rd);
5600         tmp = rq->sd;
5601         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5602         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5603
5604         update_top_cache_domain(cpu);
5605 }
5606
5607 /* cpus with isolated domains */
5608 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5609
5610 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5611 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5612 {
5613         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5614         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5615         return 1;
5616 }
5617
5618 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5619
5620 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5621 {
5622         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5623 }
5624
5625 struct sd_data {
5626         struct sched_domain **__percpu sd;
5627         struct sched_group **__percpu sg;
5628         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5629 };
5630
5631 struct s_data {
5632         struct sched_domain ** __percpu sd;
5633         struct root_domain      *rd;
5634 };
5635
5636 enum s_alloc {
5637         sa_rootdomain,
5638         sa_sd,
5639         sa_sd_storage,
5640         sa_none,
5641 };
5642
5643 struct sched_domain_topology_level;
5644
5645 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5646 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5647
5648 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5649
5650 struct sched_domain_topology_level {
5651         sched_domain_init_f init;
5652         sched_domain_mask_f mask;
5653         int                 flags;
5654         int                 numa_level;
5655         struct sd_data      data;
5656 };
5657
5658 /*
5659  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5660  * domain traversal.
5661  *
5662  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5663  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5664  * range.
5665  *
5666  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5667  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5668  * cpu they're built on, so check that.
5669  *
5670  */
5671 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5672 {
5673         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5674         struct sd_data *sdd = sd->private;
5675         struct sched_domain *sibling;
5676         int i;
5677
5678         for_each_cpu(i, span) {
5679                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5680                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5681                         continue;
5682
5683                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5684         }
5685 }
5686
5687 /*
5688  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5689  * of this group that's also in the iteration mask.
5690  */
5691 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5692 {
5693         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5694 }
5695
5696 static int
5697 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5698 {
5699         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5700         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5701         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5702         struct sd_data *sdd = sd->private;
5703         struct sched_domain *child;
5704         int i;
5705
5706         cpumask_clear(covered);
5707
5708         for_each_cpu(i, span) {
5709                 struct cpumask *sg_span;
5710
5711                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5712                         continue;
5713
5714                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5715
5716                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5717                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5718                         continue;
5719
5720                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5721                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5722
5723                 if (!sg)
5724                         goto fail;
5725
5726                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5727                 if (child->child) {
5728                         child = child->child;
5729                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5730                 } else
5731                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5732
5733                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5734
5735                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5736                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5737                         build_group_mask(sd, sg);
5738
5739                 /*
5740                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5741                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5742                  * die on a /0 trap.
5743                  */
5744                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5745
5746                 /*
5747                  * Make sure the first group of this domain contains the
5748                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5749                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5750                  */
5751                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5752                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5753                         groups = sg;
5754
5755                 if (!first)
5756                         first = sg;
5757                 if (last)
5758                         last->next = sg;
5759                 last = sg;
5760                 last->next = first;
5761         }
5762         sd->groups = groups;
5763
5764         return 0;
5765
5766 fail:
5767         free_sched_groups(first, 0);
5768
5769         return -ENOMEM;
5770 }
5771
5772 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5773 {
5774         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5775         struct sched_domain *child = sd->child;
5776
5777         if (child)
5778                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5779
5780         if (sg) {
5781                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5782                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5783                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5784         }
5785
5786         return cpu;
5787 }
5788
5789 /*
5790  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5791  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5792  * and ->cpu_power to 0.
5793  *
5794  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5795  */
5796 static int
5797 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5798 {
5799         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5800         struct sd_data *sdd = sd->private;
5801         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5802         struct cpumask *covered;
5803         int i;
5804
5805         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5806         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5807
5808         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
5809                 return 0;
5810
5811         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5812         covered = sched_domains_tmpmask;
5813
5814         cpumask_clear(covered);
5815
5816         for_each_cpu(i, span) {
5817                 struct sched_group *sg;
5818                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
5819                 int j;
5820
5821                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5822                         continue;
5823
5824                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5825                 sg->sgp->power = 0;
5826                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5827
5828                 for_each_cpu(j, span) {
5829                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5830                                 continue;
5831
5832                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5833                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5834                 }
5835
5836                 if (!first)
5837                         first = sg;
5838                 if (last)
5839                         last->next = sg;
5840                 last = sg;
5841         }
5842         last->next = first;
5843
5844         return 0;
5845 }
5846
5847 /*
5848  * Initialize sched groups cpu_power.
5849  *
5850  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5851  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5852  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5853  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5854  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5855  * less cpu_power.
5856  */
5857 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5858 {
5859         struct sched_group *sg = sd->groups;
5860
5861         WARN_ON(!sd || !sg);
5862
5863         do {
5864                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5865                 sg = sg->next;
5866         } while (sg != sd->groups);
5867
5868         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5869                 return;
5870
5871         update_group_power(sd, cpu);
5872         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5873 }
5874
5875 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5876 {
5877        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5878 }
5879
5880 /*
5881  * Initializers for schedule domains
5882  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5883  */
5884
5885 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5886 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5887 #else
5888 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5889 #endif
5890
5891 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5892 static noinline struct sched_domain *                                   \
5893 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5894 {                                                                       \
5895         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5896         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5897         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5898         sd->private = &tl->data;                                        \
5899         return sd;                                                      \
5900 }
5901
5902 SD_INIT_FUNC(CPU)
5903 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5904  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5905 #endif
5906 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5907  SD_INIT_FUNC(MC)
5908 #endif
5909 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5910  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5911 #endif
5912
5913 static int default_relax_domain_level = -1;
5914 int sched_domain_level_max;
5915
5916 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5917 {
5918         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5919                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5920
5921         return 1;
5922 }
5923 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5924
5925 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5926                                  struct sched_domain_attr *attr)
5927 {
5928         int request;
5929
5930         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5931                 if (default_relax_domain_level < 0)
5932                         return;
5933                 else
5934                         request = default_relax_domain_level;
5935         } else
5936                 request = attr->relax_domain_level;
5937         if (request < sd->level) {
5938                 /* turn off idle balance on this domain */
5939                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5940         } else {
5941                 /* turn on idle balance on this domain */
5942                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5943         }
5944 }
5945
5946 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5947 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5948
5949 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5950                                  const struct cpumask *cpu_map)
5951 {
5952         switch (what) {
5953         case sa_rootdomain:
5954                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5955                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5956         case sa_sd:
5957                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5958         case sa_sd_storage:
5959                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5960         case sa_none:
5961                 break;
5962         }
5963 }
5964
5965 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5966                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5967 {
5968         memset(d, 0, sizeof(*d));
5969
5970         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5971                 return sa_sd_storage;
5972         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5973         if (!d->sd)
5974                 return sa_sd_storage;
5975         d->rd = alloc_rootdomain();
5976         if (!d->rd)
5977                 return sa_sd;
5978         return sa_rootdomain;
5979 }
5980
5981 /*
5982  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5983  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5984  * will not free the data we're using.
5985  */
5986 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5987 {
5988         struct sd_data *sdd = sd->private;
5989
5990         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5991         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5992
5993         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5994                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5995
5996         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5997                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5998 }
5999
6000 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6001 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6002 {
6003         return topology_thread_cpumask(cpu);
6004 }
6005 #endif
6006
6007 /*
6008  * Topology list, bottom-up.
6009  */
6010 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6011 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6012         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6013 #endif
6014 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6015         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6016 #endif
6017 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6018         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6019 #endif
6020         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6021         { NULL, },
6022 };
6023
6024 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6025
6026 #ifdef CONFIG_NUMA
6027
6028 static int sched_domains_numa_levels;
6029 static int *sched_domains_numa_distance;
6030 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6031 static int sched_domains_curr_level;
6032
6033 static inline int sd_local_flags(int level)
6034 {
6035         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6036                 return 0;
6037
6038         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6039 }
6040
6041 static struct sched_domain *
6042 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6043 {
6044         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6045         int level = tl->numa_level;
6046         int sd_weight = cpumask_weight(
6047                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6048
6049         *sd = (struct sched_domain){
6050                 .min_interval           = sd_weight,
6051                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6052                 .busy_factor            = 32,
6053                 .imbalance_pct          = 125,
6054                 .cache_nice_tries       = 2,
6055                 .busy_idx               = 3,
6056                 .idle_idx               = 2,
6057                 .newidle_idx            = 0,
6058                 .wake_idx               = 0,
6059                 .forkexec_idx           = 0,
6060
6061                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6062                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6063                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6064                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6065                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6066                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6067                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6068                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6069                                         | 1*SD_SERIALIZE
6070                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6071                                         | sd_local_flags(level)
6072                                         ,
6073                 .last_balance           = jiffies,
6074                 .balance_interval       = sd_weight,
6075         };
6076         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6077         sd->private = &tl->data;
6078
6079         /*
6080          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6081          */
6082         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6083
6084         return sd;
6085 }
6086
6087 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6088 {
6089         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6090 }
6091
6092 static void sched_numa_warn(const char *str)
6093 {
6094         static int done = false;
6095         int i,j;
6096
6097         if (done)
6098                 return;
6099
6100         done = true;
6101
6102         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6103
6104         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6105                 printk(KERN_WARNING "  ");
6106                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6107                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6108                 printk(KERN_CONT "\n");
6109         }
6110         printk(KERN_WARNING "\n");
6111 }
6112
6113 static bool find_numa_distance(int distance)
6114 {
6115         int i;
6116
6117         if (distance == node_distance(0, 0))
6118                 return true;
6119
6120         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6121                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6122                         return true;
6123         }
6124
6125         return false;
6126 }
6127
6128 static void sched_init_numa(void)
6129 {
6130         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6131         struct sched_domain_topology_level *tl;
6132         int level = 0;
6133         int i, j, k;
6134
6135         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6136         if (!sched_domains_numa_distance)
6137                 return;
6138
6139         /*
6140          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6141          * unique distances in the node_distance() table.
6142          *
6143          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6144          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6145          */
6146         next_distance = curr_distance;
6147         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6148                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6149                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6150                                 int distance = node_distance(i, k);
6151
6152                                 if (distance > curr_distance &&
6153                                     (distance < next_distance ||
6154                                      next_distance == curr_distance))
6155                                         next_distance = distance;
6156
6157                                 /*
6158                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6159                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6160                                  * equally connected to A.
6161                                  */
6162                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6163                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6164
6165                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6166                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6167                         }
6168                         if (next_distance != curr_distance) {
6169                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6170                                 sched_domains_numa_levels = level;
6171                                 curr_distance = next_distance;
6172                         } else break;
6173                 }
6174
6175                 /*
6176                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6177                  */
6178                 if (!sched_debug())
6179                         break;
6180         }
6181         /*
6182          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6183          * identity distance node_distance(i,i).
6184          *
6185          * The sched_domains_nume_distance[] array includes the actual distance
6186          * numbers.
6187          */
6188
6189         /*
6190          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6191          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6192          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6193          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6194          * in other functions.
6195          *
6196          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6197          */
6198         sched_domains_numa_levels = 0;
6199
6200         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6201         if (!sched_domains_numa_masks)
6202                 return;
6203
6204         /*
6205          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6206          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6207          */
6208         for (i = 0; i < level; i++) {
6209                 sched_domains_numa_masks[i] =
6210                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6211                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6212                         return;
6213
6214                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6215                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6216                         if (!mask)
6217                                 return;
6218
6219                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6220
6221                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6222                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6223                                         continue;
6224
6225                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6226                         }
6227                 }
6228         }
6229
6230         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6231                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6232         if (!tl)
6233                 return;
6234
6235         /*
6236          * Copy the default topology bits..
6237          */
6238         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6239                 tl[i] = default_topology[i];
6240
6241         /*
6242          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6243          */
6244         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6245                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6246                         .init = sd_numa_init,
6247                         .mask = sd_numa_mask,
6248                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6249                         .numa_level = j,
6250                 };
6251         }
6252
6253         sched_domain_topology = tl;
6254
6255         sched_domains_numa_levels = level;
6256 }
6257
6258 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6259 {
6260         int i, j;
6261         int node = cpu_to_node(cpu);
6262
6263         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6264                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6265                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6266                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6267                 }
6268         }
6269 }
6270
6271 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6272 {
6273         int i, j;
6274         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6275                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6276                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6277         }
6278 }
6279
6280 /*
6281  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6282  * are onlined.
6283  */
6284 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6285                                            unsigned long action,
6286                                            void *hcpu)
6287 {
6288         int cpu = (long)hcpu;
6289
6290         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6291         case CPU_ONLINE:
6292                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6293                 break;
6294
6295         case CPU_DEAD:
6296                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6297                 break;
6298
6299         default:
6300                 return NOTIFY_DONE;
6301         }
6302
6303         return NOTIFY_OK;
6304 }
6305 #else
6306 static inline void sched_init_numa(void)
6307 {
6308 }
6309
6310 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6311                                            unsigned long action,
6312                                            void *hcpu)
6313 {
6314         return 0;
6315 }
6316 #endif /* CONFIG_NUMA */
6317
6318 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6319 {
6320         struct sched_domain_topology_level *tl;
6321         int j;
6322
6323         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6324                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6325
6326                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6327                 if (!sdd->sd)
6328                         return -ENOMEM;
6329
6330                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6331                 if (!sdd->sg)
6332                         return -ENOMEM;
6333
6334                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6335                 if (!sdd->sgp)
6336                         return -ENOMEM;
6337
6338                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6339                         struct sched_domain *sd;
6340                         struct sched_group *sg;
6341                         struct sched_group_power *sgp;
6342
6343                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6344                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6345                         if (!sd)
6346                                 return -ENOMEM;
6347
6348                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6349
6350                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6351                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6352                         if (!sg)
6353                                 return -ENOMEM;
6354
6355                         sg->next = sg;
6356
6357                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6358
6359                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6360                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6361                         if (!sgp)
6362                                 return -ENOMEM;
6363
6364                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6365                 }
6366         }
6367
6368         return 0;
6369 }
6370
6371 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6372 {
6373         struct sched_domain_topology_level *tl;
6374         int j;
6375
6376         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6377                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6378
6379                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6380                         struct sched_domain *sd;
6381
6382                         if (sdd->sd) {
6383                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6384                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6385                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6386                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6387                         }
6388
6389                         if (sdd->sg)
6390                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6391                         if (sdd->sgp)
6392                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6393                 }
6394                 free_percpu(sdd->sd);
6395                 sdd->sd = NULL;
6396                 free_percpu(sdd->sg);
6397                 sdd->sg = NULL;
6398                 free_percpu(sdd->sgp);
6399                 sdd->sgp = NULL;
6400         }
6401 }
6402
6403 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6404                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6405                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6406                 int cpu)
6407 {
6408         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6409         if (!sd)
6410                 return child;
6411
6412         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6413         if (child) {
6414                 sd->level = child->level + 1;
6415                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6416                 child->parent = sd;
6417         }
6418         sd->child = child;
6419         set_domain_attribute(sd, attr);
6420
6421         return sd;
6422 }
6423
6424 /*
6425  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6426  * to the individual cpus
6427  */
6428 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6429                                struct sched_domain_attr *attr)
6430 {
6431         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6432         struct sched_domain *sd;
6433         struct s_data d;
6434         int i, ret = -ENOMEM;
6435
6436         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6437         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6438                 goto error;
6439
6440         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6441         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6442                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6443
6444                 sd = NULL;
6445                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6446                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6447                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6448                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6449                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6450                                 break;
6451                 }
6452
6453                 while (sd->child)
6454                         sd = sd->child;
6455
6456                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6457         }
6458
6459         /* Build the groups for the domains */
6460         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6461                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6462                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6463                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6464                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6465                                         goto error;
6466                         } else {
6467                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6468                                         goto error;
6469                         }
6470                 }
6471         }
6472
6473         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6474         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6475                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6476                         continue;
6477
6478                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6479                         claim_allocations(i, sd);
6480                         init_sched_groups_power(i, sd);
6481                 }
6482         }
6483
6484         /* Attach the domains */
6485         rcu_read_lock();
6486         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6487                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6488                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6489         }
6490         rcu_read_unlock();
6491
6492         ret = 0;
6493 error:
6494         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6495         return ret;
6496 }
6497
6498 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6499 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6500 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6501                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6502
6503 /*
6504  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6505  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6506  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6507  */
6508 static cpumask_var_t fallback_doms;
6509
6510 /*
6511  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6512  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6513  * or 0 if it stayed the same.
6514  */
6515 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6516 {
6517         return 0;
6518 }
6519
6520 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6521 {
6522         int i;
6523         cpumask_var_t *doms;
6524
6525         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6526         if (!doms)
6527                 return NULL;
6528         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6529                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6530                         free_sched_domains(doms, i);
6531                         return NULL;
6532                 }
6533         }
6534         return doms;
6535 }
6536
6537 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6538 {
6539         unsigned int i;
6540         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6541                 free_cpumask_var(doms[i]);
6542         kfree(doms);
6543 }
6544
6545 /*
6546  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6547  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6548  * exclude other special cases in the future.
6549  */
6550 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6551 {
6552         int err;
6553
6554         arch_update_cpu_topology();
6555         ndoms_cur = 1;
6556         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6557         if (!doms_cur)
6558                 doms_cur = &fallback_doms;
6559         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6560         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6561         register_sched_domain_sysctl();
6562
6563         return err;
6564 }
6565
6566 /*
6567  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6568  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6569  */
6570 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6571 {
6572         int i;
6573
6574         rcu_read_lock();
6575         for_each_cpu(i, cpu_map)
6576                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6577         rcu_read_unlock();
6578 }
6579
6580 /* handle null as "default" */
6581 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6582                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6583 {
6584         struct sched_domain_attr tmp;
6585
6586         /* fast path */
6587         if (!new && !cur)
6588                 return 1;
6589
6590         tmp = SD_ATTR_INIT;
6591         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6592                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6593                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6594 }
6595
6596 /*
6597  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6598  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6599  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6600  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6601  *
6602  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6603  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6604  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6605  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6606  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6607  * it as it is.
6608  *
6609  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6610  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6611  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6612  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6613  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6614  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6615  *
6616  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6617  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6618  * and it will not create the default domain.
6619  *
6620  * Call with hotplug lock held
6621  */
6622 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6623                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6624 {
6625         int i, j, n;
6626         int new_topology;
6627
6628         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6629
6630         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6631         unregister_sched_domain_sysctl();
6632
6633         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6634         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6635
6636         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6637
6638         /* Destroy deleted domains */
6639         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6640                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6641                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6642                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6643                                 goto match1;
6644                 }
6645                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6646                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6647 match1:
6648                 ;
6649         }
6650
6651         if (doms_new == NULL) {
6652                 ndoms_cur = 0;
6653                 doms_new = &fallback_doms;
6654                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6655                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6656         }
6657
6658         /* Build new domains */
6659         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6660                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6661                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6662                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6663                                 goto match2;
6664                 }
6665                 /* no match - add a new doms_new */
6666                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6667 match2:
6668                 ;
6669         }
6670
6671         /* Remember the new sched domains */
6672         if (doms_cur != &fallback_doms)
6673                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6674         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6675         doms_cur = doms_new;
6676         dattr_cur = dattr_new;
6677         ndoms_cur = ndoms_new;
6678
6679         register_sched_domain_sysctl();
6680
6681         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6682 }
6683
6684 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6685
6686 /*
6687  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6688  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6689  * around partition_sched_domains().
6690  *
6691  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6692  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6693  */
6694 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6695                              void *hcpu)
6696 {
6697         switch (action) {
6698         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6699         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6700
6701                 /*
6702                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6703                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6704                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6705                  * domain, ignoring cpusets.
6706                  */
6707                 num_cpus_frozen--;
6708                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6709                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6710                         break;
6711                 }
6712
6713                 /*
6714                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6715                  * restore the original sched domains by considering the
6716                  * cpuset configurations.
6717                  */
6718
6719         case CPU_ONLINE:
6720         case CPU_DOWN_FAILED:
6721                 cpuset_update_active_cpus(true);
6722                 break;
6723         default:
6724                 return NOTIFY_DONE;
6725         }
6726         return NOTIFY_OK;
6727 }
6728
6729 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6730                                void *hcpu)
6731 {
6732         switch (action) {
6733         case CPU_DOWN_PREPARE:
6734                 cpuset_update_active_cpus(false);
6735                 break;
6736         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6737                 num_cpus_frozen++;
6738                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6739                 break;
6740         default:
6741                 return NOTIFY_DONE;
6742         }
6743         return NOTIFY_OK;
6744 }
6745
6746 void __init sched_init_smp(void)
6747 {
6748         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6749
6750         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6751         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6752
6753         sched_init_numa();
6754
6755         get_online_cpus();
6756         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6757         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6758         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6759         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6760                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6761         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6762         put_online_cpus();
6763
6764         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6765         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6766         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6767
6768         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6769         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6770
6771         init_hrtick();
6772
6773         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6774         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6775                 BUG();
6776         sched_init_granularity();
6777         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6778
6779         init_sched_rt_class();
6780 }
6781 #else
6782 void __init sched_init_smp(void)
6783 {
6784         sched_init_granularity();
6785 }
6786 #endif /* CONFIG_SMP */
6787
6788 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6789
6790 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6791 {
6792         return in_lock_functions(addr) ||
6793                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6794                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6795 }
6796
6797 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6798 struct task_group root_task_group;
6799 LIST_HEAD(task_groups);
6800 #endif
6801
6802 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6803
6804 void __init sched_init(void)
6805 {
6806         int i, j;
6807         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6808
6809 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6810         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6811 #endif
6812 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6813         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6814 #endif
6815 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6816         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6817 #endif
6818         if (alloc_size) {
6819                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6820
6821 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6822                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6823                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6824
6825                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6826                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6827
6828 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6829 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6830                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6831                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6832
6833                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6834                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6835
6836 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6837 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6838                 for_each_possible_cpu(i) {
6839                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6840                         ptr += cpumask_size();
6841                 }
6842 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6843         }
6844
6845 #ifdef CONFIG_SMP
6846         init_defrootdomain();
6847 #endif
6848
6849         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6850                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6851
6852 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6853         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6854                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6855 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6856
6857 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6858         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6859         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6860         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6861         autogroup_init(&init_task);
6862
6863 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6864
6865 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6866         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6867         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6868         /* Too early, not expected to fail */
6869         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6870 #endif
6871         for_each_possible_cpu(i) {
6872                 struct rq *rq;
6873
6874                 rq = cpu_rq(i);
6875                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6876                 rq->nr_running = 0;
6877                 rq->calc_load_active = 0;
6878                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6879                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6880                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6881 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6882                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6883                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6884                 /*
6885                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6886                  *
6887                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6888                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6889                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6890                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6891                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6892                  * (se->load.weight).
6893                  *
6894                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6895                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6896                  * then A0's share of the cpu resource is:
6897                  *
6898                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6899                  *
6900                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6901                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6902                  */
6903                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6904                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6905 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6906
6907                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6908 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6909                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6910                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6911 #endif
6912
6913                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6914                         rq->cpu_load[j] = 0;
6915
6916                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6917
6918 #ifdef CONFIG_SMP
6919                 rq->sd = NULL;
6920                 rq->rd = NULL;
6921                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6922                 rq->post_schedule = 0;
6923                 rq->active_balance = 0;
6924                 rq->next_balance = jiffies;
6925                 rq->push_cpu = 0;
6926                 rq->cpu = i;
6927                 rq->online = 0;
6928                 rq->idle_stamp = 0;
6929                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6930
6931                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6932
6933                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6934 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6935                 rq->nohz_flags = 0;
6936 #endif
6937 #endif
6938                 init_rq_hrtick(rq);
6939                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6940         }
6941
6942         set_load_weight(&init_task);
6943
6944 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6945         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6946 #endif
6947
6948 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6949         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6950 #endif
6951
6952         /*
6953          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6954          */
6955         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6956         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6957
6958         /*
6959          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6960          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6961          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6962          * when this runqueue becomes "idle".
6963          */
6964         init_idle(current, smp_processor_id());
6965
6966         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6967
6968         /*
6969          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6970          */
6971         current->sched_class = &fair_sched_class;
6972
6973 #ifdef CONFIG_SMP
6974         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6975         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6976         if (cpu_isolated_map == NULL)
6977                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6978         idle_thread_set_boot_cpu();
6979 #endif
6980         init_sched_fair_class();
6981
6982         scheduler_running = 1;
6983 }
6984
6985 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6986 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6987 {
6988         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6989
6990         return (nested == preempt_offset);
6991 }
6992
6993 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6994 {
6995         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6996
6997         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6998         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6999             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7000                 return;
7001         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7002                 return;
7003         prev_jiffy = jiffies;
7004
7005         printk(KERN_ERR
7006                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7007                         file, line);
7008         printk(KERN_ERR
7009                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7010                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7011                         current->pid, current->comm);
7012
7013         debug_show_held_locks(current);
7014         if (irqs_disabled())
7015                 print_irqtrace_events(current);
7016         dump_stack();
7017 }
7018 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7019 #endif
7020
7021 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7022 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7023 {
7024         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7025         int old_prio = p->prio;
7026         int on_rq;
7027
7028         on_rq = p->on_rq;
7029         if (on_rq)
7030                 dequeue_task(rq, p, 0);
7031         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7032         if (on_rq) {
7033                 enqueue_task(rq, p, 0);
7034                 resched_task(rq->curr);
7035         }
7036
7037         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7038 }
7039
7040 void normalize_rt_tasks(void)
7041 {
7042         struct task_struct *g, *p;
7043         unsigned long flags;
7044         struct rq *rq;
7045
7046         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7047         do_each_thread(g, p) {
7048                 /*
7049                  * Only normalize user tasks:
7050                  */
7051                 if (!p->mm)
7052                         continue;
7053
7054                 p->se.exec_start                = 0;
7055 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7056                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7057                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7058                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7059 #endif
7060
7061                 if (!rt_task(p)) {
7062                         /*
7063                          * Renice negative nice level userspace
7064                          * tasks back to 0:
7065                          */
7066                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7067                                 set_user_nice(p, 0);
7068                         continue;
7069                 }
7070
7071                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7072                 rq = __task_rq_lock(p);
7073
7074                 normalize_task(rq, p);
7075
7076                 __task_rq_unlock(rq);
7077                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7078         } while_each_thread(g, p);
7079
7080         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7081 }
7082
7083 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7084
7085 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7086 /*
7087  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7088  *
7089  * They can only be called when the whole system has been
7090  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7091  * activity can take place. Using them for anything else would
7092  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7093  * under any other configuration.
7094  */
7095
7096 /**
7097  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7098  * @cpu: the processor in question.
7099  *
7100  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7101  */
7102 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7103 {
7104         return cpu_curr(cpu);
7105 }
7106
7107 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7108
7109 #ifdef CONFIG_IA64
7110 /**
7111  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7112  * @cpu: the processor in question.
7113  * @p: the task pointer to set.
7114  *
7115  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7116  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7117  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7118  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7119  * and caller must save the original value of the current task (see
7120  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7121  * re-starting the system.
7122  *
7123  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7124  */
7125 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7126 {
7127         cpu_curr(cpu) = p;
7128 }
7129
7130 #endif
7131
7132 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7133 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7134 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7135
7136 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7137 {
7138         free_fair_sched_group(tg);
7139         free_rt_sched_group(tg);
7140         autogroup_free(tg);
7141         kfree(tg);
7142 }
7143
7144 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7145 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7146 {
7147         struct task_group *tg;
7148         unsigned long flags;
7149
7150         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7151         if (!tg)
7152                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7153
7154         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7155                 goto err;
7156
7157         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7158                 goto err;
7159
7160         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7161         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7162
7163         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7164
7165         tg->parent = parent;
7166         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7167         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7168         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7169
7170         return tg;
7171
7172 err:
7173         free_sched_group(tg);
7174         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7175 }
7176
7177 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7178 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7179 {
7180         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7181         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7182 }
7183
7184 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7185 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7186 {
7187         unsigned long flags;
7188         int i;
7189
7190         /* end participation in shares distribution */
7191         for_each_possible_cpu(i)
7192                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7193
7194         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7195         list_del_rcu(&tg->list);
7196         list_del_rcu(&tg->siblings);
7197         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7198
7199         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7200         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7201 }
7202
7203 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7204  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7205  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7206  *      reflect its new group.
7207  */
7208 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7209 {
7210         struct task_group *tg;
7211         int on_rq, running;
7212         unsigned long flags;
7213         struct rq *rq;
7214
7215         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7216
7217         running = task_current(rq, tsk);
7218         on_rq = tsk->on_rq;
7219
7220         if (on_rq)
7221                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7222         if (unlikely(running))
7223                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7224
7225         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7226                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7227                           struct task_group, css);
7228         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7229         tsk->sched_task_group = tg;
7230
7231 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7232         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7233                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7234         else
7235 #endif
7236                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7237
7238         if (unlikely(running))
7239                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7240         if (on_rq)
7241                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7242
7243         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7244 }
7245 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7246
7247 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7248 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7249 {
7250         if (runtime == RUNTIME_INF)
7251                 return 1ULL << 20;
7252
7253         return div64_u64(runtime << 20, period);
7254 }
7255 #endif
7256
7257 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7258 /*
7259  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7260  */
7261 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7262
7263 /* Must be called with tasklist_lock held */
7264 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7265 {
7266         struct task_struct *g, *p;
7267
7268         do_each_thread(g, p) {
7269                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7270                         return 1;
7271         } while_each_thread(g, p);
7272
7273         return 0;
7274 }
7275
7276 struct rt_schedulable_data {
7277         struct task_group *tg;
7278         u64 rt_period;
7279         u64 rt_runtime;
7280 };
7281
7282 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7283 {
7284         struct rt_schedulable_data *d = data;
7285         struct task_group *child;
7286         unsigned long total, sum = 0;
7287         u64 period, runtime;
7288
7289         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7290         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7291
7292         if (tg == d->tg) {
7293                 period = d->rt_period;
7294                 runtime = d->rt_runtime;
7295         }
7296
7297         /*
7298          * Cannot have more runtime than the period.
7299          */
7300         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7301                 return -EINVAL;
7302
7303         /*
7304          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7305          */
7306         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7307                 return -EBUSY;
7308
7309         total = to_ratio(period, runtime);
7310
7311         /*
7312          * Nobody can have more than the global setting allows.
7313          */
7314         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7315                 return -EINVAL;
7316
7317         /*
7318          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7319          */
7320         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7321                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7322                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7323
7324                 if (child == d->tg) {
7325                         period = d->rt_period;
7326                         runtime = d->rt_runtime;
7327                 }
7328
7329                 sum += to_ratio(period, runtime);
7330         }
7331
7332         if (sum > total)
7333                 return -EINVAL;
7334
7335         return 0;
7336 }
7337
7338 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7339 {
7340         int ret;
7341
7342         struct rt_schedulable_data data = {
7343                 .tg = tg,
7344                 .rt_period = period,
7345                 .rt_runtime = runtime,
7346         };
7347
7348         rcu_read_lock();
7349         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7350         rcu_read_unlock();
7351
7352         return ret;
7353 }
7354
7355 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7356                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7357 {
7358         int i, err = 0;
7359
7360         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7361         read_lock(&tasklist_lock);
7362         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7363         if (err)
7364                 goto unlock;
7365
7366         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7367         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7368         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7369
7370         for_each_possible_cpu(i) {
7371                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7372
7373                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7374                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7375                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7376         }
7377         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7378 unlock:
7379         read_unlock(&tasklist_lock);
7380         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7381
7382         return err;
7383 }
7384
7385 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7386 {
7387         u64 rt_runtime, rt_period;
7388
7389         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7390         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7391         if (rt_runtime_us < 0)
7392                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7393
7394         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7395 }
7396
7397 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7398 {
7399         u64 rt_runtime_us;
7400
7401         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7402                 return -1;
7403
7404         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7405         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7406         return rt_runtime_us;
7407 }
7408
7409 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7410 {
7411         u64 rt_runtime, rt_period;
7412
7413         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7414         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7415
7416         if (rt_period == 0)
7417                 return -EINVAL;
7418
7419         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7420 }
7421
7422 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7423 {
7424         u64 rt_period_us;
7425
7426         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7427         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7428         return rt_period_us;
7429 }
7430
7431 static int sched_rt_global_constraints(void)
7432 {
7433         u64 runtime, period;
7434         int ret = 0;
7435
7436         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7437                 return -EINVAL;
7438
7439         runtime = global_rt_runtime();
7440         period = global_rt_period();
7441
7442         /*
7443          * Sanity check on the sysctl variables.
7444          */
7445         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7446                 return -EINVAL;
7447
7448         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7449         read_lock(&tasklist_lock);
7450         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7451         read_unlock(&tasklist_lock);
7452         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7453
7454         return ret;
7455 }
7456
7457 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7458 {
7459         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7460         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7461                 return 0;
7462
7463         return 1;
7464 }
7465
7466 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7467 static int sched_rt_global_constraints(void)
7468 {
7469         unsigned long flags;
7470         int i;
7471
7472         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7473                 return -EINVAL;
7474
7475         /*
7476          * There's always some RT tasks in the root group
7477          * -- migration, kstopmachine etc..
7478          */
7479         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7480                 return -EBUSY;
7481
7482         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7483         for_each_possible_cpu(i) {
7484                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7485
7486                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7487                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7488                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7489         }
7490         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7491
7492         return 0;
7493 }
7494 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7495
7496 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7497                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7498                 loff_t *ppos)
7499 {
7500         int ret;
7501         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7502
7503         mutex_lock(&mutex);
7504         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7505         /* make sure that internally we keep jiffies */
7506         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7507         if (!ret && write) {
7508                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7509                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7510         }
7511         mutex_unlock(&mutex);
7512         return ret;
7513 }
7514
7515 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7516                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7517                 loff_t *ppos)
7518 {
7519         int ret;
7520         int old_period, old_runtime;
7521         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7522
7523         mutex_lock(&mutex);
7524         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7525         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7526
7527         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7528
7529         if (!ret && write) {
7530                 ret = sched_rt_global_constraints();
7531                 if (ret) {
7532                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7533                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7534                 } else {
7535                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7536                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7537                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7538                 }
7539         }
7540         mutex_unlock(&mutex);
7541
7542         return ret;
7543 }
7544
7545 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7546
7547 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7548 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7549 {
7550         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7551                             struct task_group, css);
7552 }
7553
7554 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup *cgrp)
7555 {
7556         struct task_group *tg, *parent;
7557
7558         if (!cgrp->parent) {
7559                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7560                 return &root_task_group.css;
7561         }
7562
7563         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7564         tg = sched_create_group(parent);
7565         if (IS_ERR(tg))
7566                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7567
7568         return &tg->css;
7569 }
7570
7571 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup *cgrp)
7572 {
7573         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7574
7575         sched_destroy_group(tg);
7576 }
7577
7578 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7579                                  struct cgroup_taskset *tset)
7580 {
7581         struct task_struct *task;
7582
7583         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7584 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7585                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7586                         return -EINVAL;
7587 #else
7588                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7589                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7590                         return -EINVAL;
7591 #endif
7592         }
7593         return 0;
7594 }
7595
7596 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7597                               struct cgroup_taskset *tset)
7598 {
7599         struct task_struct *task;
7600
7601         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7602                 sched_move_task(task);
7603 }
7604
7605 static void
7606 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7607                 struct task_struct *task)
7608 {
7609         /*
7610          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7611          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7612          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7613          */
7614         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7615                 return;
7616
7617         sched_move_task(task);
7618 }
7619
7620 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7621 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7622                                 u64 shareval)
7623 {
7624         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7625 }
7626
7627 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7628 {
7629         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7630
7631         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7632 }
7633
7634 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7635 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7636
7637 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7638 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7639
7640 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7641
7642 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7643 {
7644         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7645         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7646
7647         if (tg == &root_task_group)
7648                 return -EINVAL;
7649
7650         /*
7651          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7652          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7653          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7654          */
7655         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7656                 return -EINVAL;
7657
7658         /*
7659          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7660          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7661          * feasibility.
7662          */
7663         if (period > max_cfs_quota_period)
7664                 return -EINVAL;
7665
7666         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7667         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7668         if (ret)
7669                 goto out_unlock;
7670
7671         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7672         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7673         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7674         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7675         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7676         cfs_b->quota = quota;
7677
7678         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7679         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7680         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7681                 /* force a reprogram */
7682                 cfs_b->timer_active = 0;
7683                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7684         }
7685         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7686
7687         for_each_possible_cpu(i) {
7688                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7689                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7690
7691                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7692                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7693                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7694
7695                 if (cfs_rq->throttled)
7696                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7697                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7698         }
7699 out_unlock:
7700         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7701
7702         return ret;
7703 }
7704
7705 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7706 {
7707         u64 quota, period;
7708
7709         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7710         if (cfs_quota_us < 0)
7711                 quota = RUNTIME_INF;
7712         else
7713                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7714
7715         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7716 }
7717
7718 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7719 {
7720         u64 quota_us;
7721
7722         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7723                 return -1;
7724
7725         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7726         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7727
7728         return quota_us;
7729 }
7730
7731 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7732 {
7733         u64 quota, period;
7734
7735         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7736         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7737
7738         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7739 }
7740
7741 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7742 {
7743         u64 cfs_period_us;
7744
7745         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7746         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7747
7748         return cfs_period_us;
7749 }
7750
7751 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7752 {
7753         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7754 }
7755
7756 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7757                                 s64 cfs_quota_us)
7758 {
7759         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7760 }
7761
7762 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7763 {
7764         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7765 }
7766
7767 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7768                                 u64 cfs_period_us)
7769 {
7770         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7771 }
7772
7773 struct cfs_schedulable_data {
7774         struct task_group *tg;
7775         u64 period, quota;
7776 };
7777
7778 /*
7779  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7780  * note: units are usecs
7781  */
7782 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7783                                struct cfs_schedulable_data *d)
7784 {
7785         u64 quota, period;
7786
7787         if (tg == d->tg) {
7788                 period = d->period;
7789                 quota = d->quota;
7790         } else {
7791                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7792                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7793         }
7794
7795         /* note: these should typically be equivalent */
7796         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7797                 return RUNTIME_INF;
7798
7799         return to_ratio(period, quota);
7800 }
7801
7802 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7803 {
7804         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7805         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7806         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7807
7808         if (!tg->parent) {
7809                 quota = RUNTIME_INF;
7810         } else {
7811                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7812
7813                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7814                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7815
7816                 /*
7817                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7818                  * limit is set
7819                  */
7820                 if (quota == RUNTIME_INF)
7821                         quota = parent_quota;
7822                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7823                         return -EINVAL;
7824         }
7825         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7826
7827         return 0;
7828 }
7829
7830 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7831 {
7832         int ret;
7833         struct cfs_schedulable_data data = {
7834                 .tg = tg,
7835                 .period = period,
7836                 .quota = quota,
7837         };
7838
7839         if (quota != RUNTIME_INF) {
7840                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7841                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7842         }
7843
7844         rcu_read_lock();
7845         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7846         rcu_read_unlock();
7847
7848         return ret;
7849 }
7850
7851 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7852                 struct cgroup_map_cb *cb)
7853 {
7854         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7855         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7856
7857         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7858         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7859         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7860
7861         return 0;
7862 }
7863 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7864 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7865
7866 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7867 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7868                                 s64 val)
7869 {
7870         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7871 }
7872
7873 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7874 {
7875         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7876 }
7877
7878 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7879                 u64 rt_period_us)
7880 {
7881         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7882 }
7883
7884 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7885 {
7886         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7887 }
7888 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7889
7890 static struct cftype cpu_files[] = {
7891 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7892         {
7893                 .name = "shares",
7894                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7895                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7896         },
7897 #endif
7898 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7899         {
7900                 .name = "cfs_quota_us",
7901                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7902                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7903         },
7904         {
7905                 .name = "cfs_period_us",
7906                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7907                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7908         },
7909         {
7910                 .name = "stat",
7911                 .read_map = cpu_stats_show,
7912         },
7913 #endif
7914 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7915         {
7916                 .name = "rt_runtime_us",
7917                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7918                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7919         },
7920         {
7921                 .name = "rt_period_us",
7922                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7923                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7924         },
7925 #endif
7926         { }     /* terminate */
7927 };
7928
7929 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7930         .name           = "cpu",
7931         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7932         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7933         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7934         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7935         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7936         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7937         .base_cftypes   = cpu_files,
7938         .early_init     = 1,
7939 };
7940
7941 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7942
7943 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7944
7945 /*
7946  * CPU accounting code for task groups.
7947  *
7948  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7949  * (balbir@in.ibm.com).
7950  */
7951
7952 struct cpuacct root_cpuacct;
7953
7954 /* create a new cpu accounting group */
7955 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_css_alloc(struct cgroup *cgrp)
7956 {
7957         struct cpuacct *ca;
7958
7959         if (!cgrp->parent)
7960                 return &root_cpuacct.css;
7961
7962         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7963         if (!ca)
7964                 goto out;
7965
7966         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7967         if (!ca->cpuusage)
7968                 goto out_free_ca;
7969
7970         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7971         if (!ca->cpustat)
7972                 goto out_free_cpuusage;
7973
7974         return &ca->css;
7975
7976 out_free_cpuusage:
7977         free_percpu(ca->cpuusage);
7978 out_free_ca:
7979         kfree(ca);
7980 out:
7981         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7982 }
7983
7984 /* destroy an existing cpu accounting group */
7985 static void cpuacct_css_free(struct cgroup *cgrp)
7986 {
7987         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7988
7989         free_percpu(ca->cpustat);
7990         free_percpu(ca->cpuusage);
7991         kfree(ca);
7992 }
7993
7994 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
7995 {
7996         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7997         u64 data;
7998
7999 #ifndef CONFIG_64BIT
8000         /*
8001          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8002          */
8003         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8004         data = *cpuusage;
8005         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8006 #else
8007         data = *cpuusage;
8008 #endif
8009
8010         return data;
8011 }
8012
8013 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8014 {
8015         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8016
8017 #ifndef CONFIG_64BIT
8018         /*
8019          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8020          */
8021         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8022         *cpuusage = val;
8023         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8024 #else
8025         *cpuusage = val;
8026 #endif
8027 }
8028
8029 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8030 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8031 {
8032         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8033         u64 totalcpuusage = 0;
8034         int i;
8035
8036         for_each_present_cpu(i)
8037                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8038
8039         return totalcpuusage;
8040 }
8041
8042 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8043                                                                 u64 reset)
8044 {
8045         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8046         int err = 0;
8047         int i;
8048
8049         if (reset) {
8050                 err = -EINVAL;
8051                 goto out;
8052         }
8053
8054         for_each_present_cpu(i)
8055                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8056
8057 out:
8058         return err;
8059 }
8060
8061 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8062                                    struct seq_file *m)
8063 {
8064         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8065         u64 percpu;
8066         int i;
8067
8068         for_each_present_cpu(i) {
8069                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8070                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8071         }
8072         seq_printf(m, "\n");
8073         return 0;
8074 }
8075
8076 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8077         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8078         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8079 };
8080
8081 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8082                               struct cgroup_map_cb *cb)
8083 {
8084         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8085         int cpu;
8086         s64 val = 0;
8087
8088         for_each_online_cpu(cpu) {
8089                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8090                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8091                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8092         }
8093         val = cputime64_to_clock_t(val);
8094         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8095
8096         val = 0;
8097         for_each_online_cpu(cpu) {
8098                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8099                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8100                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8101                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8102         }
8103
8104         val = cputime64_to_clock_t(val);
8105         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8106
8107         return 0;
8108 }
8109
8110 static struct cftype files[] = {
8111         {
8112                 .name = "usage",
8113                 .read_u64 = cpuusage_read,
8114                 .write_u64 = cpuusage_write,
8115         },
8116         {
8117                 .name = "usage_percpu",
8118                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8119         },
8120         {
8121                 .name = "stat",
8122                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8123         },
8124         { }     /* terminate */
8125 };
8126
8127 /*
8128  * charge this task's execution time to its accounting group.
8129  *
8130  * called with rq->lock held.
8131  */
8132 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8133 {
8134         struct cpuacct *ca;
8135         int cpu;
8136
8137         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8138                 return;
8139
8140         cpu = task_cpu(tsk);
8141
8142         rcu_read_lock();
8143
8144         ca = task_ca(tsk);
8145
8146         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8147                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8148                 *cpuusage += cputime;
8149         }
8150
8151         rcu_read_unlock();
8152 }
8153
8154 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8155         .name = "cpuacct",
8156         .css_alloc = cpuacct_css_alloc,
8157         .css_free = cpuacct_css_free,
8158         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8159         .base_cftypes = files,
8160 };
8161 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
8162
8163 void dump_cpu_task(int cpu)
8164 {
8165         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8166         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8167 }