]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - kernel/sched/core.c
6808d35fd7edc5cce13f67e8971620e6eabc6425
[~andy/linux] / 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
375 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
376 {
377         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
378                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
379 }
380
381 /*
382  * High-resolution timer tick.
383  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
384  */
385 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
386 {
387         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
388
389         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
390
391         raw_spin_lock(&rq->lock);
392         update_rq_clock(rq);
393         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
394         raw_spin_unlock(&rq->lock);
395
396         return HRTIMER_NORESTART;
397 }
398
399 #ifdef CONFIG_SMP
400
401 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
402 {
403         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
404         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
405
406         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
407 }
408
409 /*
410  * called from hardirq (IPI) context
411  */
412 static void __hrtick_start(void *arg)
413 {
414         struct rq *rq = arg;
415
416         raw_spin_lock(&rq->lock);
417         __hrtick_restart(rq);
418         rq->hrtick_csd_pending = 0;
419         raw_spin_unlock(&rq->lock);
420 }
421
422 /*
423  * Called to set the hrtick timer state.
424  *
425  * called with rq->lock held and irqs disabled
426  */
427 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
428 {
429         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
430         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
431
432         hrtimer_set_expires(timer, time);
433
434         if (rq == this_rq()) {
435                 __hrtick_restart(rq);
436         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
437                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
438                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
439         }
440 }
441
442 static int
443 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
444 {
445         int cpu = (int)(long)hcpu;
446
447         switch (action) {
448         case CPU_UP_CANCELED:
449         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
450         case CPU_DOWN_PREPARE:
451         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
452         case CPU_DEAD:
453         case CPU_DEAD_FROZEN:
454                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
455                 return NOTIFY_OK;
456         }
457
458         return NOTIFY_DONE;
459 }
460
461 static __init void init_hrtick(void)
462 {
463         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
464 }
465 #else
466 /*
467  * Called to set the hrtick timer state.
468  *
469  * called with rq->lock held and irqs disabled
470  */
471 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
472 {
473         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
474                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
475 }
476
477 static inline void init_hrtick(void)
478 {
479 }
480 #endif /* CONFIG_SMP */
481
482 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
483 {
484 #ifdef CONFIG_SMP
485         rq->hrtick_csd_pending = 0;
486
487         rq->hrtick_csd.flags = 0;
488         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
489         rq->hrtick_csd.info = rq;
490 #endif
491
492         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
493         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
494 }
495 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
496 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
497 {
498 }
499
500 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
501 {
502 }
503
504 static inline void init_hrtick(void)
505 {
506 }
507 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
508
509 /*
510  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
511  *
512  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
513  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
514  * the target CPU.
515  */
516 void resched_task(struct task_struct *p)
517 {
518         int cpu;
519
520         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
521
522         if (test_tsk_need_resched(p))
523                 return;
524
525         set_tsk_need_resched(p);
526
527         cpu = task_cpu(p);
528         if (cpu == smp_processor_id()) {
529                 set_preempt_need_resched();
530                 return;
531         }
532
533         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
534         smp_mb();
535         if (!tsk_is_polling(p))
536                 smp_send_reschedule(cpu);
537 }
538
539 void resched_cpu(int cpu)
540 {
541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
542         unsigned long flags;
543
544         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
545                 return;
546         resched_task(cpu_curr(cpu));
547         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
548 }
549
550 #ifdef CONFIG_SMP
551 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
552 /*
553  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
554  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
555  *
556  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
557  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
558  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
559  */
560 int get_nohz_timer_target(void)
561 {
562         int cpu = smp_processor_id();
563         int i;
564         struct sched_domain *sd;
565
566         rcu_read_lock();
567         for_each_domain(cpu, sd) {
568                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
569                         if (!idle_cpu(i)) {
570                                 cpu = i;
571                                 goto unlock;
572                         }
573                 }
574         }
575 unlock:
576         rcu_read_unlock();
577         return cpu;
578 }
579 /*
580  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
581  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
582  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
583  * idle system the next event might even be infinite time into the
584  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
585  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
586  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
587  * wheel for the next timer event.
588  */
589 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
590 {
591         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
592
593         if (cpu == smp_processor_id())
594                 return;
595
596         /*
597          * This is safe, as this function is called with the timer
598          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
599          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
600          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
601          * timer into account automatically.
602          */
603         if (rq->curr != rq->idle)
604                 return;
605
606         /*
607          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
608          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
609          * idle task through an additional NOOP schedule()
610          */
611         set_tsk_need_resched(rq->idle);
612
613         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
614         smp_mb();
615         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
616                 smp_send_reschedule(cpu);
617 }
618
619 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
620 {
621         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
622                 if (cpu != smp_processor_id() ||
623                     tick_nohz_tick_stopped())
624                         smp_send_reschedule(cpu);
625                 return true;
626         }
627
628         return false;
629 }
630
631 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
632 {
633         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
634                 wake_up_idle_cpu(cpu);
635 }
636
637 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
638 {
639         int cpu = smp_processor_id();
640
641         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
642                 return false;
643
644         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
645                 return true;
646
647         /*
648          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
649          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
650          */
651         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
652         return false;
653 }
654
655 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
656
657 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
658 {
659         return false;
660 }
661
662 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
663
664 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
665 bool sched_can_stop_tick(void)
666 {
667        struct rq *rq;
668
669        rq = this_rq();
670
671        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
672        smp_rmb();
673
674        /* More than one running task need preemption */
675        if (rq->nr_running > 1)
676                return false;
677
678        return true;
679 }
680 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
681
682 void sched_avg_update(struct rq *rq)
683 {
684         s64 period = sched_avg_period();
685
686         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
687                 /*
688                  * Inline assembly required to prevent the compiler
689                  * optimising this loop into a divmod call.
690                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
691                  */
692                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
693                 rq->age_stamp += period;
694                 rq->rt_avg /= 2;
695         }
696 }
697
698 #endif /* CONFIG_SMP */
699
700 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
701                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
702 /*
703  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
704  * node and @up when leaving it for the final time.
705  *
706  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
707  */
708 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
709                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
710 {
711         struct task_group *parent, *child;
712         int ret;
713
714         parent = from;
715
716 down:
717         ret = (*down)(parent, data);
718         if (ret)
719                 goto out;
720         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
721                 parent = child;
722                 goto down;
723
724 up:
725                 continue;
726         }
727         ret = (*up)(parent, data);
728         if (ret || parent == from)
729                 goto out;
730
731         child = parent;
732         parent = parent->parent;
733         if (parent)
734                 goto up;
735 out:
736         return ret;
737 }
738
739 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
740 {
741         return 0;
742 }
743 #endif
744
745 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
746 {
747         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
748         struct load_weight *load = &p->se.load;
749
750         /*
751          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
752          */
753         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
754                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
755                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
756                 return;
757         }
758
759         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
760         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
761 }
762
763 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         update_rq_clock(rq);
766         sched_info_queued(rq, p);
767         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
768 }
769
770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
771 {
772         update_rq_clock(rq);
773         sched_info_dequeued(rq, p);
774         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
775 }
776
777 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
778 {
779         if (task_contributes_to_load(p))
780                 rq->nr_uninterruptible--;
781
782         enqueue_task(rq, p, flags);
783 }
784
785 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
786 {
787         if (task_contributes_to_load(p))
788                 rq->nr_uninterruptible++;
789
790         dequeue_task(rq, p, flags);
791 }
792
793 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
794 {
795 /*
796  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
797  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
798  */
799 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
800         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
801 #endif
802 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
803         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
804
805         /*
806          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
807          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
808          * {soft,}irq region.
809          *
810          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
811          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
812          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
813          * monotonic.
814          *
815          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
816          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
817          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
818          * atomic ops.
819          */
820         if (irq_delta > delta)
821                 irq_delta = delta;
822
823         rq->prev_irq_time += irq_delta;
824         delta -= irq_delta;
825 #endif
826 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
827         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
828                 u64 st;
829
830                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
831                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
832
833                 if (unlikely(steal > delta))
834                         steal = delta;
835
836                 st = steal_ticks(steal);
837                 steal = st * TICK_NSEC;
838
839                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
840
841                 delta -= steal;
842         }
843 #endif
844
845         rq->clock_task += delta;
846
847 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
848         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
849                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
850 #endif
851 }
852
853 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
854 {
855         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
856         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
857
858         if (stop) {
859                 /*
860                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
861                  * userspace knows about and won't get confused about.
862                  *
863                  * Also, it will make PI more or less work without too
864                  * much confusion -- but then, stop work should not
865                  * rely on PI working anyway.
866                  */
867                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
868
869                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
870         }
871
872         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
873
874         if (old_stop) {
875                 /*
876                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
877                  * it can die in pieces.
878                  */
879                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
880         }
881 }
882
883 /*
884  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
885  */
886 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
887 {
888         return p->static_prio;
889 }
890
891 /*
892  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
893  * without taking RT-inheritance into account. Might be
894  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
895  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
896  * estimator recalculates.
897  */
898 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         int prio;
901
902         if (task_has_rt_policy(p))
903                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
904         else
905                 prio = __normal_prio(p);
906         return prio;
907 }
908
909 /*
910  * Calculate the current priority, i.e. the priority
911  * taken into account by the scheduler. This value might
912  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
913  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
914  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
915  */
916 static int effective_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         p->normal_prio = normal_prio(p);
919         /*
920          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
921          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
922          * to the normal priority:
923          */
924         if (!rt_prio(p->prio))
925                 return p->normal_prio;
926         return p->prio;
927 }
928
929 /**
930  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
931  * @p: the task in question.
932  *
933  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio)
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
979 {
980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
981         /*
982          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
983          * ttwu() will sort out the placement.
984          */
985         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
986                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
987
988 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
989         /*
990          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
991          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
992          *
993          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
994          * see task_group().
995          *
996          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
997          * task_rq_lock().
998          */
999         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1000                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1001 #endif
1002 #endif
1003
1004         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1005
1006         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1007                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1008                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1009                 p->se.nr_migrations++;
1010                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1011         }
1012
1013         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1014 }
1015
1016 struct migration_arg {
1017         struct task_struct *task;
1018         int dest_cpu;
1019 };
1020
1021 static int migration_cpu_stop(void *data);
1022
1023 /*
1024  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1025  *
1026  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1027  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1028  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1029  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1030  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1031  * @p has remained unscheduled the whole time.
1032  *
1033  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1034  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1035  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1036  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1037  * waiting to become inactive.
1038  */
1039 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1040 {
1041         unsigned long flags;
1042         int running, on_rq;
1043         unsigned long ncsw;
1044         struct rq *rq;
1045
1046         for (;;) {
1047                 /*
1048                  * We do the initial early heuristics without holding
1049                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1050                  * the runqueue lock when things look like they will
1051                  * work out!
1052                  */
1053                 rq = task_rq(p);
1054
1055                 /*
1056                  * If the task is actively running on another CPU
1057                  * still, just relax and busy-wait without holding
1058                  * any locks.
1059                  *
1060                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1061                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1062                  * But we don't care, since "task_running()" will
1063                  * return false if the runqueue has changed and p
1064                  * is actually now running somewhere else!
1065                  */
1066                 while (task_running(rq, p)) {
1067                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1068                                 return 0;
1069                         cpu_relax();
1070                 }
1071
1072                 /*
1073                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1074                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1075                  * just go back and repeat.
1076                  */
1077                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1078                 trace_sched_wait_task(p);
1079                 running = task_running(rq, p);
1080                 on_rq = p->on_rq;
1081                 ncsw = 0;
1082                 if (!match_state || p->state == match_state)
1083                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1084                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1085
1086                 /*
1087                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1088                  */
1089                 if (unlikely(!ncsw))
1090                         break;
1091
1092                 /*
1093                  * Was it really running after all now that we
1094                  * checked with the proper locks actually held?
1095                  *
1096                  * Oops. Go back and try again..
1097                  */
1098                 if (unlikely(running)) {
1099                         cpu_relax();
1100                         continue;
1101                 }
1102
1103                 /*
1104                  * It's not enough that it's not actively running,
1105                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1106                  * preempted!
1107                  *
1108                  * So if it was still runnable (but just not actively
1109                  * running right now), it's preempted, and we should
1110                  * yield - it could be a while.
1111                  */
1112                 if (unlikely(on_rq)) {
1113                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1114
1115                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1116                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1117                         continue;
1118                 }
1119
1120                 /*
1121                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1122                  * runnable, which means that it will never become
1123                  * running in the future either. We're all done!
1124                  */
1125                 break;
1126         }
1127
1128         return ncsw;
1129 }
1130
1131 /***
1132  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1133  * @p: the to-be-kicked thread
1134  *
1135  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1136  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1137  *
1138  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1139  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1140  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1141  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1142  * achieved as well.
1143  */
1144 void kick_process(struct task_struct *p)
1145 {
1146         int cpu;
1147
1148         preempt_disable();
1149         cpu = task_cpu(p);
1150         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1151                 smp_send_reschedule(cpu);
1152         preempt_enable();
1153 }
1154 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 #ifdef CONFIG_SMP
1158 /*
1159  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1160  */
1161 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1162 {
1163         int nid = cpu_to_node(cpu);
1164         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1165         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1166         int dest_cpu;
1167
1168         /*
1169          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1170          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1171          * select the cpu on the other node.
1172          */
1173         if (nid != -1) {
1174                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1175
1176                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1177                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1178                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1179                                 continue;
1180                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1181                                 continue;
1182                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1183                                 return dest_cpu;
1184                 }
1185         }
1186
1187         for (;;) {
1188                 /* Any allowed, online CPU? */
1189                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1190                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1191                                 continue;
1192                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1193                                 continue;
1194                         goto out;
1195                 }
1196
1197                 switch (state) {
1198                 case cpuset:
1199                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1200                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1201                         state = possible;
1202                         break;
1203
1204                 case possible:
1205                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1206                         state = fail;
1207                         break;
1208
1209                 case fail:
1210                         BUG();
1211                         break;
1212                 }
1213         }
1214
1215 out:
1216         if (state != cpuset) {
1217                 /*
1218                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1219                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1220                  * leave kernel.
1221                  */
1222                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1223                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1224                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1225                 }
1226         }
1227
1228         return dest_cpu;
1229 }
1230
1231 /*
1232  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1233  */
1234 static inline
1235 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1236 {
1237         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1238
1239         /*
1240          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1241          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1242          * cpu.
1243          *
1244          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1245          *
1246          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1247          *   not worry about this generic constraint ]
1248          */
1249         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1250                      !cpu_online(cpu)))
1251                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1252
1253         return cpu;
1254 }
1255
1256 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1257 {
1258         s64 diff = sample - *avg;
1259         *avg += diff >> 3;
1260 }
1261 #endif
1262
1263 static void
1264 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1265 {
1266 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1267         struct rq *rq = this_rq();
1268
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270         int this_cpu = smp_processor_id();
1271
1272         if (cpu == this_cpu) {
1273                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1274                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1275         } else {
1276                 struct sched_domain *sd;
1277
1278                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1279                 rcu_read_lock();
1280                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1281                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1282                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1283                                 break;
1284                         }
1285                 }
1286                 rcu_read_unlock();
1287         }
1288
1289         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1290                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1291
1292 #endif /* CONFIG_SMP */
1293
1294         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1295         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1296
1297         if (wake_flags & WF_SYNC)
1298                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1299
1300 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1301 }
1302
1303 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1304 {
1305         activate_task(rq, p, en_flags);
1306         p->on_rq = 1;
1307
1308         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1309         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1310                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1311 }
1312
1313 /*
1314  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1315  */
1316 static void
1317 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1318 {
1319         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1320         trace_sched_wakeup(p, true);
1321
1322         p->state = TASK_RUNNING;
1323 #ifdef CONFIG_SMP
1324         if (p->sched_class->task_woken)
1325                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1326
1327         if (rq->idle_stamp) {
1328                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1329                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1330
1331                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1332
1333                 if (rq->avg_idle > max)
1334                         rq->avg_idle = max;
1335
1336                 rq->idle_stamp = 0;
1337         }
1338 #endif
1339 }
1340
1341 static void
1342 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1343 {
1344 #ifdef CONFIG_SMP
1345         if (p->sched_contributes_to_load)
1346                 rq->nr_uninterruptible--;
1347 #endif
1348
1349         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1350         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1355  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1356  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1357  * the task is still ->on_rq.
1358  */
1359 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1360 {
1361         struct rq *rq;
1362         int ret = 0;
1363
1364         rq = __task_rq_lock(p);
1365         if (p->on_rq) {
1366                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1367                 update_rq_clock(rq);
1368                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1369                 ret = 1;
1370         }
1371         __task_rq_unlock(rq);
1372
1373         return ret;
1374 }
1375
1376 #ifdef CONFIG_SMP
1377 static void sched_ttwu_pending(void)
1378 {
1379         struct rq *rq = this_rq();
1380         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1381         struct task_struct *p;
1382
1383         raw_spin_lock(&rq->lock);
1384
1385         while (llist) {
1386                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1387                 llist = llist_next(llist);
1388                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1389         }
1390
1391         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1392 }
1393
1394 void scheduler_ipi(void)
1395 {
1396         /*
1397          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1398          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1399          * this IPI.
1400          */
1401         if (tif_need_resched())
1402                 set_preempt_need_resched();
1403
1404         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1405                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1406                         && !got_nohz_idle_kick())
1407                 return;
1408
1409         /*
1410          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1411          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1412          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1413          * we do call them.
1414          *
1415          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1416          * properly.
1417          *
1418          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1419          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1420          * somewhat pessimize the simple resched case.
1421          */
1422         irq_enter();
1423         tick_nohz_full_check();
1424         sched_ttwu_pending();
1425
1426         /*
1427          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1428          */
1429         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1430                 this_rq()->idle_balance = 1;
1431                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1432         }
1433         irq_exit();
1434 }
1435
1436 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1437 {
1438         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1439                 smp_send_reschedule(cpu);
1440 }
1441
1442 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1443 {
1444         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1445 }
1446 #endif /* CONFIG_SMP */
1447
1448 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1449 {
1450         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1451
1452 #if defined(CONFIG_SMP)
1453         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1454                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1455                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1456                 return;
1457         }
1458 #endif
1459
1460         raw_spin_lock(&rq->lock);
1461         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1462         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1463 }
1464
1465 /**
1466  * try_to_wake_up - wake up a thread
1467  * @p: the thread to be awakened
1468  * @state: the mask of task states that can be woken
1469  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1470  *
1471  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1472  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1473  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1474  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1475  * runnable without the overhead of this.
1476  *
1477  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1478  * or @state didn't match @p's state.
1479  */
1480 static int
1481 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1482 {
1483         unsigned long flags;
1484         int cpu, success = 0;
1485
1486         /*
1487          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1488          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1489          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1490          * set_current_state() the waiting thread does.
1491          */
1492         smp_mb__before_spinlock();
1493         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1494         if (!(p->state & state))
1495                 goto out;
1496
1497         success = 1; /* we're going to change ->state */
1498         cpu = task_cpu(p);
1499
1500         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1501                 goto stat;
1502
1503 #ifdef CONFIG_SMP
1504         /*
1505          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1506          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1507          */
1508         while (p->on_cpu)
1509                 cpu_relax();
1510         /*
1511          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1512          */
1513         smp_rmb();
1514
1515         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1516         p->state = TASK_WAKING;
1517
1518         if (p->sched_class->task_waking)
1519                 p->sched_class->task_waking(p);
1520
1521         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1522         if (task_cpu(p) != cpu) {
1523                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1524                 set_task_cpu(p, cpu);
1525         }
1526 #endif /* CONFIG_SMP */
1527
1528         ttwu_queue(p, cpu);
1529 stat:
1530         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1531 out:
1532         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1533
1534         return success;
1535 }
1536
1537 /**
1538  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1539  * @p: the thread to be awakened
1540  *
1541  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1542  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1543  * the current task.
1544  */
1545 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1546 {
1547         struct rq *rq = task_rq(p);
1548
1549         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1550             WARN_ON_ONCE(p == current))
1551                 return;
1552
1553         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1554
1555         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1556                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1557                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1558                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1559         }
1560
1561         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1562                 goto out;
1563
1564         if (!p->on_rq)
1565                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1566
1567         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1568         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1569 out:
1570         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1571 }
1572
1573 /**
1574  * wake_up_process - Wake up a specific process
1575  * @p: The process to be woken up.
1576  *
1577  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1578  * processes.
1579  *
1580  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1581  *
1582  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1583  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1584  */
1585 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1586 {
1587         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1588         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1589 }
1590 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1591
1592 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1593 {
1594         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1595 }
1596
1597 /*
1598  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1599  * p is forked by current.
1600  *
1601  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1602  */
1603 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1604 {
1605         p->on_rq                        = 0;
1606
1607         p->se.on_rq                     = 0;
1608         p->se.exec_start                = 0;
1609         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1610         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1611         p->se.nr_migrations             = 0;
1612         p->se.vruntime                  = 0;
1613         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1614
1615 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1616         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1617 #endif
1618
1619         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1620
1621 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1622         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1623 #endif
1624
1625 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1626         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1627                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1628                 p->mm->numa_next_reset = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
1629                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1630         }
1631
1632         p->node_stamp = 0ULL;
1633         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1634         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1635         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1636         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1637         p->numa_faults = NULL;
1638 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1639 }
1640
1641 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1642 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1643 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1644 {
1645         if (enabled)
1646                 sched_feat_set("NUMA");
1647         else
1648                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1649 }
1650 #else
1651 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1652
1653 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1654 {
1655         numabalancing_enabled = enabled;
1656 }
1657 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1658 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1659
1660 /*
1661  * fork()/clone()-time setup:
1662  */
1663 void sched_fork(struct task_struct *p)
1664 {
1665         unsigned long flags;
1666         int cpu = get_cpu();
1667
1668         __sched_fork(p);
1669         /*
1670          * We mark the process as running here. This guarantees that
1671          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1672          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1673          */
1674         p->state = TASK_RUNNING;
1675
1676         /*
1677          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1678          */
1679         p->prio = current->normal_prio;
1680
1681         /*
1682          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1683          */
1684         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1685                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1686                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1687                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1688                         p->rt_priority = 0;
1689                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1690                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1691
1692                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1693                 set_load_weight(p);
1694
1695                 /*
1696                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1697                  * fulfilled its duty:
1698                  */
1699                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1700         }
1701
1702         if (!rt_prio(p->prio))
1703                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1704
1705         if (p->sched_class->task_fork)
1706                 p->sched_class->task_fork(p);
1707
1708         /*
1709          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1710          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1711          * is ran before sched_fork().
1712          *
1713          * Silence PROVE_RCU.
1714          */
1715         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1716         set_task_cpu(p, cpu);
1717         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1718
1719 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1720         if (likely(sched_info_on()))
1721                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1722 #endif
1723 #if defined(CONFIG_SMP)
1724         p->on_cpu = 0;
1725 #endif
1726         init_task_preempt_count(p);
1727 #ifdef CONFIG_SMP
1728         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1729 #endif
1730
1731         put_cpu();
1732 }
1733
1734 /*
1735  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1736  *
1737  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1738  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1739  * on the runqueue and wakes it.
1740  */
1741 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1742 {
1743         unsigned long flags;
1744         struct rq *rq;
1745
1746         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1747 #ifdef CONFIG_SMP
1748         /*
1749          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1750          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1751          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1752          */
1753         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1754 #endif
1755
1756         /* Initialize new task's runnable average */
1757         init_task_runnable_average(p);
1758         rq = __task_rq_lock(p);
1759         activate_task(rq, p, 0);
1760         p->on_rq = 1;
1761         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1762         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1763 #ifdef CONFIG_SMP
1764         if (p->sched_class->task_woken)
1765                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1766 #endif
1767         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1768 }
1769
1770 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1771
1772 /**
1773  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1774  * @notifier: notifier struct to register
1775  */
1776 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1777 {
1778         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1779 }
1780 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1781
1782 /**
1783  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1784  * @notifier: notifier struct to unregister
1785  *
1786  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1787  */
1788 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1789 {
1790         hlist_del(&notifier->link);
1791 }
1792 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1793
1794 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1795 {
1796         struct preempt_notifier *notifier;
1797
1798         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1799                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1800 }
1801
1802 static void
1803 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1804                                  struct task_struct *next)
1805 {
1806         struct preempt_notifier *notifier;
1807
1808         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1809                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1810 }
1811
1812 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1813
1814 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1815 {
1816 }
1817
1818 static void
1819 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1820                                  struct task_struct *next)
1821 {
1822 }
1823
1824 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1825
1826 /**
1827  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1828  * @rq: the runqueue preparing to switch
1829  * @prev: the current task that is being switched out
1830  * @next: the task we are going to switch to.
1831  *
1832  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1833  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1834  * switch.
1835  *
1836  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1837  * hooks.
1838  */
1839 static inline void
1840 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1841                     struct task_struct *next)
1842 {
1843         trace_sched_switch(prev, next);
1844         sched_info_switch(rq, prev, next);
1845         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1846         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1847         prepare_lock_switch(rq, next);
1848         prepare_arch_switch(next);
1849 }
1850
1851 /**
1852  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1853  * @rq: runqueue associated with task-switch
1854  * @prev: the thread we just switched away from.
1855  *
1856  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1857  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1858  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1859  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1860  *
1861  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1862  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1863  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1864  * details.)
1865  */
1866 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1867         __releases(rq->lock)
1868 {
1869         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1870         long prev_state;
1871
1872         rq->prev_mm = NULL;
1873
1874         /*
1875          * A task struct has one reference for the use as "current".
1876          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1877          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1878          * the scheduled task must drop that reference.
1879          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1880          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1881          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1882          * be dropped twice.
1883          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1884          */
1885         prev_state = prev->state;
1886         vtime_task_switch(prev);
1887         finish_arch_switch(prev);
1888         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1889         finish_lock_switch(rq, prev);
1890         finish_arch_post_lock_switch();
1891
1892         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1893         if (mm)
1894                 mmdrop(mm);
1895         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1896                 task_numa_free(prev);
1897
1898                 /*
1899                  * Remove function-return probe instances associated with this
1900                  * task and put them back on the free list.
1901                  */
1902                 kprobe_flush_task(prev);
1903                 put_task_struct(prev);
1904         }
1905
1906         tick_nohz_task_switch(current);
1907 }
1908
1909 #ifdef CONFIG_SMP
1910
1911 /* assumes rq->lock is held */
1912 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1913 {
1914         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1915                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1916 }
1917
1918 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1919 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1920 {
1921         if (rq->post_schedule) {
1922                 unsigned long flags;
1923
1924                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1925                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1926                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1927                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1928
1929                 rq->post_schedule = 0;
1930         }
1931 }
1932
1933 #else
1934
1935 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1936 {
1937 }
1938
1939 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1940 {
1941 }
1942
1943 #endif
1944
1945 /**
1946  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1947  * @prev: the thread we just switched away from.
1948  */
1949 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1950         __releases(rq->lock)
1951 {
1952         struct rq *rq = this_rq();
1953
1954         finish_task_switch(rq, prev);
1955
1956         /*
1957          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1958          * task_switch?
1959          */
1960         post_schedule(rq);
1961
1962 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1963         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1964         preempt_enable();
1965 #endif
1966         if (current->set_child_tid)
1967                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1968 }
1969
1970 /*
1971  * context_switch - switch to the new MM and the new
1972  * thread's register state.
1973  */
1974 static inline void
1975 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1976                struct task_struct *next)
1977 {
1978         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1979
1980         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1981
1982         mm = next->mm;
1983         oldmm = prev->active_mm;
1984         /*
1985          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1986          * combine the page table reload and the switch backend into
1987          * one hypercall.
1988          */
1989         arch_start_context_switch(prev);
1990
1991         if (!mm) {
1992                 next->active_mm = oldmm;
1993                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1994                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1995         } else
1996                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1997
1998         if (!prev->mm) {
1999                 prev->active_mm = NULL;
2000                 rq->prev_mm = oldmm;
2001         }
2002         /*
2003          * Since the runqueue lock will be released by the next
2004          * task (which is an invalid locking op but in the case
2005          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2006          * do an early lockdep release here:
2007          */
2008 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2009         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2010 #endif
2011
2012         context_tracking_task_switch(prev, next);
2013         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2014         switch_to(prev, next, prev);
2015
2016         barrier();
2017         /*
2018          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2019          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2020          * frame will be invalid.
2021          */
2022         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2023 }
2024
2025 /*
2026  * nr_running and nr_context_switches:
2027  *
2028  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2029  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2030  */
2031 unsigned long nr_running(void)
2032 {
2033         unsigned long i, sum = 0;
2034
2035         for_each_online_cpu(i)
2036                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2037
2038         return sum;
2039 }
2040
2041 unsigned long long nr_context_switches(void)
2042 {
2043         int i;
2044         unsigned long long sum = 0;
2045
2046         for_each_possible_cpu(i)
2047                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2048
2049         return sum;
2050 }
2051
2052 unsigned long nr_iowait(void)
2053 {
2054         unsigned long i, sum = 0;
2055
2056         for_each_possible_cpu(i)
2057                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2058
2059         return sum;
2060 }
2061
2062 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2063 {
2064         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2065         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2066 }
2067
2068 #ifdef CONFIG_SMP
2069
2070 /*
2071  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2072  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2073  */
2074 void sched_exec(void)
2075 {
2076         struct task_struct *p = current;
2077         unsigned long flags;
2078         int dest_cpu;
2079
2080         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2081         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2082         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2083                 goto unlock;
2084
2085         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2086                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2087
2088                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2089                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2090                 return;
2091         }
2092 unlock:
2093         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2094 }
2095
2096 #endif
2097
2098 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2099 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2100
2101 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2102 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2103
2104 /*
2105  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2106  * @p in case that task is currently running.
2107  *
2108  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2109  */
2110 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2111 {
2112         u64 ns = 0;
2113
2114         if (task_current(rq, p)) {
2115                 update_rq_clock(rq);
2116                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2117                 if ((s64)ns < 0)
2118                         ns = 0;
2119         }
2120
2121         return ns;
2122 }
2123
2124 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2125 {
2126         unsigned long flags;
2127         struct rq *rq;
2128         u64 ns = 0;
2129
2130         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2131         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2132         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2133
2134         return ns;
2135 }
2136
2137 /*
2138  * Return accounted runtime for the task.
2139  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2140  * pending runtime that have not been accounted yet.
2141  */
2142 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2143 {
2144         unsigned long flags;
2145         struct rq *rq;
2146         u64 ns = 0;
2147
2148         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2149         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2150         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2151
2152         return ns;
2153 }
2154
2155 /*
2156  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2157  * We call it with interrupts disabled.
2158  */
2159 void scheduler_tick(void)
2160 {
2161         int cpu = smp_processor_id();
2162         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2163         struct task_struct *curr = rq->curr;
2164
2165         sched_clock_tick();
2166
2167         raw_spin_lock(&rq->lock);
2168         update_rq_clock(rq);
2169         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2170         update_cpu_load_active(rq);
2171         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2172
2173         perf_event_task_tick();
2174
2175 #ifdef CONFIG_SMP
2176         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2177         trigger_load_balance(rq, cpu);
2178 #endif
2179         rq_last_tick_reset(rq);
2180 }
2181
2182 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2183 /**
2184  * scheduler_tick_max_deferment
2185  *
2186  * Keep at least one tick per second when a single
2187  * active task is running because the scheduler doesn't
2188  * yet completely support full dynticks environment.
2189  *
2190  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2191  * balancing, etc... continue to move forward, even
2192  * with a very low granularity.
2193  *
2194  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2195  */
2196 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2197 {
2198         struct rq *rq = this_rq();
2199         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2200
2201         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2202
2203         if (time_before_eq(next, now))
2204                 return 0;
2205
2206         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2207 }
2208 #endif
2209
2210 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2211 {
2212         if (in_lock_functions(addr)) {
2213                 addr = CALLER_ADDR2;
2214                 if (in_lock_functions(addr))
2215                         addr = CALLER_ADDR3;
2216         }
2217         return addr;
2218 }
2219
2220 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2221                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2222
2223 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2224 {
2225 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2226         /*
2227          * Underflow?
2228          */
2229         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2230                 return;
2231 #endif
2232         __preempt_count_add(val);
2233 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2234         /*
2235          * Spinlock count overflowing soon?
2236          */
2237         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2238                                 PREEMPT_MASK - 10);
2239 #endif
2240         if (preempt_count() == val)
2241                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2242 }
2243 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2244
2245 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2246 {
2247 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2248         /*
2249          * Underflow?
2250          */
2251         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2252                 return;
2253         /*
2254          * Is the spinlock portion underflowing?
2255          */
2256         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2257                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2258                 return;
2259 #endif
2260
2261         if (preempt_count() == val)
2262                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2263         __preempt_count_sub(val);
2264 }
2265 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2266
2267 #endif
2268
2269 /*
2270  * Print scheduling while atomic bug:
2271  */
2272 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2273 {
2274         if (oops_in_progress)
2275                 return;
2276
2277         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2278                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2279
2280         debug_show_held_locks(prev);
2281         print_modules();
2282         if (irqs_disabled())
2283                 print_irqtrace_events(prev);
2284         dump_stack();
2285         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2286 }
2287
2288 /*
2289  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2290  */
2291 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2292 {
2293         /*
2294          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2295          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2296          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2297          */
2298         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2299                 __schedule_bug(prev);
2300         rcu_sleep_check();
2301
2302         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2303
2304         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2305 }
2306
2307 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2308 {
2309         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2310                 update_rq_clock(rq);
2311         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2312 }
2313
2314 /*
2315  * Pick up the highest-prio task:
2316  */
2317 static inline struct task_struct *
2318 pick_next_task(struct rq *rq)
2319 {
2320         const struct sched_class *class;
2321         struct task_struct *p;
2322
2323         /*
2324          * Optimization: we know that if all tasks are in
2325          * the fair class we can call that function directly:
2326          */
2327         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2328                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2329                 if (likely(p))
2330                         return p;
2331         }
2332
2333         for_each_class(class) {
2334                 p = class->pick_next_task(rq);
2335                 if (p)
2336                         return p;
2337         }
2338
2339         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2340 }
2341
2342 /*
2343  * __schedule() is the main scheduler function.
2344  *
2345  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2346  *
2347  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2348  *
2349  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2350  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2351  *
2352  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2353  *      interrupt handler scheduler_tick().
2354  *
2355  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2356  *      task to the run-queue and that's it.
2357  *
2358  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2359  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2360  *      called on the nearest possible occasion:
2361  *
2362  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2363  *
2364  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2365  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2366  *           spin_unlock()!)
2367  *
2368  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2369  *           preemptible context
2370  *
2371  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2372  *         then at the next:
2373  *
2374  *          - cond_resched() call
2375  *          - explicit schedule() call
2376  *          - return from syscall or exception to user-space
2377  *          - return from interrupt-handler to user-space
2378  */
2379 static void __sched __schedule(void)
2380 {
2381         struct task_struct *prev, *next;
2382         unsigned long *switch_count;
2383         struct rq *rq;
2384         int cpu;
2385
2386 need_resched:
2387         preempt_disable();
2388         cpu = smp_processor_id();
2389         rq = cpu_rq(cpu);
2390         rcu_note_context_switch(cpu);
2391         prev = rq->curr;
2392
2393         schedule_debug(prev);
2394
2395         if (sched_feat(HRTICK))
2396                 hrtick_clear(rq);
2397
2398         /*
2399          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2400          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2401          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2402          */
2403         smp_mb__before_spinlock();
2404         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2405
2406         switch_count = &prev->nivcsw;
2407         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2408                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2409                         prev->state = TASK_RUNNING;
2410                 } else {
2411                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2412                         prev->on_rq = 0;
2413
2414                         /*
2415                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2416                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2417                          * concurrency.
2418                          */
2419                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2420                                 struct task_struct *to_wakeup;
2421
2422                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2423                                 if (to_wakeup)
2424                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2425                         }
2426                 }
2427                 switch_count = &prev->nvcsw;
2428         }
2429
2430         pre_schedule(rq, prev);
2431
2432         if (unlikely(!rq->nr_running))
2433                 idle_balance(cpu, rq);
2434
2435         put_prev_task(rq, prev);
2436         next = pick_next_task(rq);
2437         clear_tsk_need_resched(prev);
2438         clear_preempt_need_resched();
2439         rq->skip_clock_update = 0;
2440
2441         if (likely(prev != next)) {
2442                 rq->nr_switches++;
2443                 rq->curr = next;
2444                 ++*switch_count;
2445
2446                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2447                 /*
2448                  * The context switch have flipped the stack from under us
2449                  * and restored the local variables which were saved when
2450                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2451                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2452                  */
2453                 cpu = smp_processor_id();
2454                 rq = cpu_rq(cpu);
2455         } else
2456                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2457
2458         post_schedule(rq);
2459
2460         sched_preempt_enable_no_resched();
2461         if (need_resched())
2462                 goto need_resched;
2463 }
2464
2465 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2466 {
2467         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2468                 return;
2469         /*
2470          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2471          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2472          */
2473         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2474                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2475 }
2476
2477 asmlinkage void __sched schedule(void)
2478 {
2479         struct task_struct *tsk = current;
2480
2481         sched_submit_work(tsk);
2482         __schedule();
2483 }
2484 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2485
2486 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2487 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2488 {
2489         /*
2490          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2491          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2492          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2493          * we find a better solution.
2494          */
2495         user_exit();
2496         schedule();
2497         user_enter();
2498 }
2499 #endif
2500
2501 /**
2502  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2503  *
2504  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2505  */
2506 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2507 {
2508         sched_preempt_enable_no_resched();
2509         schedule();
2510         preempt_disable();
2511 }
2512
2513 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2514 /*
2515  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2516  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2517  * occur there and call schedule directly.
2518  */
2519 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2520 {
2521         /*
2522          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2523          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2524          */
2525         if (likely(!preemptible()))
2526                 return;
2527
2528         do {
2529                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2530                 __schedule();
2531                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2532
2533                 /*
2534                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2535                  * between schedule and now.
2536                  */
2537                 barrier();
2538         } while (need_resched());
2539 }
2540 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2541
2542 /*
2543  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2544  * off of irq context.
2545  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2546  * protect us against recursive calling from irq.
2547  */
2548 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2549 {
2550         enum ctx_state prev_state;
2551
2552         /* Catch callers which need to be fixed */
2553         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2554
2555         prev_state = exception_enter();
2556
2557         do {
2558                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2559                 local_irq_enable();
2560                 __schedule();
2561                 local_irq_disable();
2562                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2563
2564                 /*
2565                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2566                  * between schedule and now.
2567                  */
2568                 barrier();
2569         } while (need_resched());
2570
2571         exception_exit(prev_state);
2572 }
2573
2574 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2575
2576 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2577                           void *key)
2578 {
2579         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2582
2583 /*
2584  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
2585  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
2586  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
2587  *
2588  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
2589  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
2590  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
2591  */
2592 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2593                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
2594 {
2595         wait_queue_t *curr, *next;
2596
2597         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
2598                 unsigned flags = curr->flags;
2599
2600                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
2601                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
2602                         break;
2603         }
2604 }
2605
2606 /**
2607  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
2608  * @q: the waitqueue
2609  * @mode: which threads
2610  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2611  * @key: is directly passed to the wakeup function
2612  *
2613  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2614  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2615  */
2616 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2617                         int nr_exclusive, void *key)
2618 {
2619         unsigned long flags;
2620
2621         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2622         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
2623         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2624 }
2625 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
2626
2627 /*
2628  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
2629  */
2630 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
2631 {
2632         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
2633 }
2634 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
2635
2636 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
2637 {
2638         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
2639 }
2640 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
2641
2642 /**
2643  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
2644  * @q: the waitqueue
2645  * @mode: which threads
2646  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2647  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
2648  *
2649  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
2650  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
2651  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
2652  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
2653  *
2654  * On UP it can prevent extra preemption.
2655  *
2656  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2657  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2658  */
2659 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2660                         int nr_exclusive, void *key)
2661 {
2662         unsigned long flags;
2663         int wake_flags = WF_SYNC;
2664
2665         if (unlikely(!q))
2666                 return;
2667
2668         if (unlikely(nr_exclusive != 1))
2669                 wake_flags = 0;
2670
2671         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2672         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
2673         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2674 }
2675 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
2676
2677 /*
2678  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
2679  */
2680 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
2681 {
2682         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
2683 }
2684 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
2685
2686 /**
2687  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
2688  * @x:  holds the state of this particular completion
2689  *
2690  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
2691  * awakened in the same order in which they were queued.
2692  *
2693  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
2694  *
2695  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2696  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2697  */
2698 void complete(struct completion *x)
2699 {
2700         unsigned long flags;
2701
2702         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2703         x->done++;
2704         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
2705         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2706 }
2707 EXPORT_SYMBOL(complete);
2708
2709 /**
2710  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
2711  * @x:  holds the state of this particular completion
2712  *
2713  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
2714  *
2715  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2716  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2717  */
2718 void complete_all(struct completion *x)
2719 {
2720         unsigned long flags;
2721
2722         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2723         x->done += UINT_MAX/2;
2724         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
2725         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2726 }
2727 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
2728
2729 static inline long __sched
2730 do_wait_for_common(struct completion *x,
2731                    long (*action)(long), long timeout, int state)
2732 {
2733         if (!x->done) {
2734                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2735
2736                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
2737                 do {
2738                         if (signal_pending_state(state, current)) {
2739                                 timeout = -ERESTARTSYS;
2740                                 break;
2741                         }
2742                         __set_current_state(state);
2743                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2744                         timeout = action(timeout);
2745                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2746                 } while (!x->done && timeout);
2747                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
2748                 if (!x->done)
2749                         return timeout;
2750         }
2751         x->done--;
2752         return timeout ?: 1;
2753 }
2754
2755 static inline long __sched
2756 __wait_for_common(struct completion *x,
2757                   long (*action)(long), long timeout, int state)
2758 {
2759         might_sleep();
2760
2761         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2762         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
2763         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2764         return timeout;
2765 }
2766
2767 static long __sched
2768 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
2769 {
2770         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
2771 }
2772
2773 static long __sched
2774 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
2775 {
2776         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
2777 }
2778
2779 /**
2780  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
2781  * @x:  holds the state of this particular completion
2782  *
2783  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2784  * interruptible and there is no timeout.
2785  *
2786  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
2787  * and interrupt capability. Also see complete().
2788  */
2789 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
2790 {
2791         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2792 }
2793 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
2794
2795 /**
2796  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2797  * @x:  holds the state of this particular completion
2798  * @timeout:  timeout value in jiffies
2799  *
2800  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2801  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2802  * interruptible.
2803  *
2804  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2805  * till timeout) if completed.
2806  */
2807 unsigned long __sched
2808 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2809 {
2810         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2811 }
2812 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
2813
2814 /**
2815  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
2816  * @x:  holds the state of this particular completion
2817  *
2818  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2819  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
2820  * for IO.
2821  */
2822 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
2823 {
2824         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2825 }
2826 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
2827
2828 /**
2829  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2830  * @x:  holds the state of this particular completion
2831  * @timeout:  timeout value in jiffies
2832  *
2833  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2834  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2835  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
2836  *
2837  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2838  * till timeout) if completed.
2839  */
2840 unsigned long __sched
2841 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2842 {
2843         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2844 }
2845 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
2846
2847 /**
2848  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
2849  * @x:  holds the state of this particular completion
2850  *
2851  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
2852  * interruptible.
2853  *
2854  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2855  */
2856 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
2857 {
2858         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
2859         if (t == -ERESTARTSYS)
2860                 return t;
2861         return 0;
2862 }
2863 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
2864
2865 /**
2866  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
2867  * @x:  holds the state of this particular completion
2868  * @timeout:  timeout value in jiffies
2869  *
2870  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2871  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
2872  *
2873  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2874  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2875  */
2876 long __sched
2877 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
2878                                           unsigned long timeout)
2879 {
2880         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
2881 }
2882 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
2883
2884 /**
2885  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
2886  * @x:  holds the state of this particular completion
2887  *
2888  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
2889  * interrupted by a kill signal.
2890  *
2891  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2892  */
2893 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
2894 {
2895         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
2896         if (t == -ERESTARTSYS)
2897                 return t;
2898         return 0;
2899 }
2900 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
2901
2902 /**
2903  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
2904  * @x:  holds the state of this particular completion
2905  * @timeout:  timeout value in jiffies
2906  *
2907  * This waits for either a completion of a specific task to be
2908  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
2909  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
2910  *
2911  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2912  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2913  */
2914 long __sched
2915 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
2916                                      unsigned long timeout)
2917 {
2918         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
2919 }
2920 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
2921
2922 /**
2923  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
2924  *      @x:     completion structure
2925  *
2926  *      Return: 0 if a decrement cannot be done without blocking
2927  *               1 if a decrement succeeded.
2928  *
2929  *      If a completion is being used as a counting completion,
2930  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
2931  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
2932  *      is protecting is not available.
2933  */
2934 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
2935 {
2936         unsigned long flags;
2937         int ret = 1;
2938
2939         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2940         if (!x->done)
2941                 ret = 0;
2942         else
2943                 x->done--;
2944         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2945         return ret;
2946 }
2947 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
2948
2949 /**
2950  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
2951  *      @x:     completion structure
2952  *
2953  *      Return: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
2954  *               1 if there are no waiters.
2955  *
2956  */
2957 bool completion_done(struct completion *x)
2958 {
2959         unsigned long flags;
2960         int ret = 1;
2961
2962         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2963         if (!x->done)
2964                 ret = 0;
2965         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2966         return ret;
2967 }
2968 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
2969
2970 static long __sched
2971 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2972 {
2973         unsigned long flags;
2974         wait_queue_t wait;
2975
2976         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2977
2978         __set_current_state(state);
2979
2980         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2981         __add_wait_queue(q, &wait);
2982         spin_unlock(&q->lock);
2983         timeout = schedule_timeout(timeout);
2984         spin_lock_irq(&q->lock);
2985         __remove_wait_queue(q, &wait);
2986         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2987
2988         return timeout;
2989 }
2990
2991 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2992 {
2993         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2994 }
2995 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2996
2997 long __sched
2998 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2999 {
3000         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3001 }
3002 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3003
3004 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3005 {
3006         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3007 }
3008 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3009
3010 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3011 {
3012         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3013 }
3014 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3015
3016 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3017
3018 /*
3019  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3020  * @p: task
3021  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3022  *
3023  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3024  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3025  *
3026  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3027  */
3028 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3029 {
3030         int oldprio, on_rq, running;
3031         struct rq *rq;
3032         const struct sched_class *prev_class;
3033
3034         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3035
3036         rq = __task_rq_lock(p);
3037
3038         /*
3039          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3040          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3041          *
3042          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3043          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3044          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3045          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3046          * with interrupts disabled and will complete the lock
3047          * protected section without being interrupted. So there is no
3048          * real need to boost.
3049          */
3050         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3051                 WARN_ON(p != rq->curr);
3052                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3053                 goto out_unlock;
3054         }
3055
3056         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3057         oldprio = p->prio;
3058         prev_class = p->sched_class;
3059         on_rq = p->on_rq;
3060         running = task_current(rq, p);
3061         if (on_rq)
3062                 dequeue_task(rq, p, 0);
3063         if (running)
3064                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3065
3066         if (rt_prio(prio))
3067                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3068         else
3069                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3070
3071         p->prio = prio;
3072
3073         if (running)
3074                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3075         if (on_rq)
3076                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3077
3078         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3079 out_unlock:
3080         __task_rq_unlock(rq);
3081 }
3082 #endif
3083 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3084 {
3085         int old_prio, delta, on_rq;
3086         unsigned long flags;
3087         struct rq *rq;
3088
3089         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3090                 return;
3091         /*
3092          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3093          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3094          */
3095         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3096         /*
3097          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3098          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3099          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3100          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3101          */
3102         if (task_has_rt_policy(p)) {
3103                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3104                 goto out_unlock;
3105         }
3106         on_rq = p->on_rq;
3107         if (on_rq)
3108                 dequeue_task(rq, p, 0);
3109
3110         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3111         set_load_weight(p);
3112         old_prio = p->prio;
3113         p->prio = effective_prio(p);
3114         delta = p->prio - old_prio;
3115
3116         if (on_rq) {
3117                 enqueue_task(rq, p, 0);
3118                 /*
3119                  * If the task increased its priority or is running and
3120                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3121                  */
3122                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3123                         resched_task(rq->curr);
3124         }
3125 out_unlock:
3126         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3127 }
3128 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3129
3130 /*
3131  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3132  * @p: task
3133  * @nice: nice value
3134  */
3135 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3136 {
3137         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3138         int nice_rlim = 20 - nice;
3139
3140         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3141                 capable(CAP_SYS_NICE));
3142 }
3143
3144 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3145
3146 /*
3147  * sys_nice - change the priority of the current process.
3148  * @increment: priority increment
3149  *
3150  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3151  * does similar things.
3152  */
3153 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3154 {
3155         long nice, retval;
3156
3157         /*
3158          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3159          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3160          * and we have a single winner.
3161          */
3162         if (increment < -40)
3163                 increment = -40;
3164         if (increment > 40)
3165                 increment = 40;
3166
3167         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3168         if (nice < -20)
3169                 nice = -20;
3170         if (nice > 19)
3171                 nice = 19;
3172
3173         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3174                 return -EPERM;
3175
3176         retval = security_task_setnice(current, nice);
3177         if (retval)
3178                 return retval;
3179
3180         set_user_nice(current, nice);
3181         return 0;
3182 }
3183
3184 #endif
3185
3186 /**
3187  * task_prio - return the priority value of a given task.
3188  * @p: the task in question.
3189  *
3190  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3191  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3192  * around 0, value goes from -16 to +15.
3193  */
3194 int task_prio(const struct task_struct *p)
3195 {
3196         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3197 }
3198
3199 /**
3200  * task_nice - return the nice value of a given task.
3201  * @p: the task in question.
3202  *
3203  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3204  */
3205 int task_nice(const struct task_struct *p)
3206 {
3207         return TASK_NICE(p);
3208 }
3209 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3210
3211 /**
3212  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3213  * @cpu: the processor in question.
3214  *
3215  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3216  */
3217 int idle_cpu(int cpu)
3218 {
3219         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3220
3221         if (rq->curr != rq->idle)
3222                 return 0;
3223
3224         if (rq->nr_running)
3225                 return 0;
3226
3227 #ifdef CONFIG_SMP
3228         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3229                 return 0;
3230 #endif
3231
3232         return 1;
3233 }
3234
3235 /**
3236  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3237  * @cpu: the processor in question.
3238  *
3239  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3240  */
3241 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3242 {
3243         return cpu_rq(cpu)->idle;
3244 }
3245
3246 /**
3247  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3248  * @pid: the pid in question.
3249  *
3250  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3251  */
3252 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3253 {
3254         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3255 }
3256
3257 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3258 static void
3259 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3260 {
3261         p->policy = policy;
3262         p->rt_priority = prio;
3263         p->normal_prio = normal_prio(p);
3264         /* we are holding p->pi_lock already */
3265         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3266         if (rt_prio(p->prio))
3267                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3268         else
3269                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3270         set_load_weight(p);
3271 }
3272
3273 /*
3274  * check the target process has a UID that matches the current process's
3275  */
3276 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3277 {
3278         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3279         bool match;
3280
3281         rcu_read_lock();
3282         pcred = __task_cred(p);
3283         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3284                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3285         rcu_read_unlock();
3286         return match;
3287 }
3288
3289 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3290                                 const struct sched_param *param, bool user)
3291 {
3292         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3293         unsigned long flags;
3294         const struct sched_class *prev_class;
3295         struct rq *rq;
3296         int reset_on_fork;
3297
3298         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3299         BUG_ON(in_interrupt());
3300 recheck:
3301         /* double check policy once rq lock held */
3302         if (policy < 0) {
3303                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3304                 policy = oldpolicy = p->policy;
3305         } else {
3306                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3307                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3308
3309                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3310                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3311                                 policy != SCHED_IDLE)
3312                         return -EINVAL;
3313         }
3314
3315         /*
3316          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3317          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3318          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3319          */
3320         if (param->sched_priority < 0 ||
3321             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3322             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3323                 return -EINVAL;
3324         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3325                 return -EINVAL;
3326
3327         /*
3328          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3329          */
3330         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3331                 if (rt_policy(policy)) {
3332                         unsigned long rlim_rtprio =
3333                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3334
3335                         /* can't set/change the rt policy */
3336                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3337                                 return -EPERM;
3338
3339                         /* can't increase priority */
3340                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3341                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3342                                 return -EPERM;
3343                 }
3344
3345                 /*
3346                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3347                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3348                  */
3349                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3350                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3351                                 return -EPERM;
3352                 }
3353
3354                 /* can't change other user's priorities */
3355                 if (!check_same_owner(p))
3356                         return -EPERM;
3357
3358                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3359                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3360                         return -EPERM;
3361         }
3362
3363         if (user) {
3364                 retval = security_task_setscheduler(p);
3365                 if (retval)
3366                         return retval;
3367         }
3368
3369         /*
3370          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3371          * changing the priority of the task:
3372          *
3373          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3374          * runqueue lock must be held.
3375          */
3376         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3377
3378         /*
3379          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3380          */
3381         if (p == rq->stop) {
3382                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3383                 return -EINVAL;
3384         }
3385
3386         /*
3387          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3388          */
3389         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3390                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3391                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3392                 return 0;
3393         }
3394
3395 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3396         if (user) {
3397                 /*
3398                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3399                  * assigned.
3400                  */
3401                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3402                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3403                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3404                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3405                         return -EPERM;
3406                 }
3407         }
3408 #endif
3409
3410         /* recheck policy now with rq lock held */
3411         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3412                 policy = oldpolicy = -1;
3413                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3414                 goto recheck;
3415         }
3416         on_rq = p->on_rq;
3417         running = task_current(rq, p);
3418         if (on_rq)
3419                 dequeue_task(rq, p, 0);
3420         if (running)
3421                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3422
3423         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3424
3425         oldprio = p->prio;
3426         prev_class = p->sched_class;
3427         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3428
3429         if (running)
3430                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3431         if (on_rq)
3432                 enqueue_task(rq, p, 0);
3433
3434         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3435         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3436
3437         rt_mutex_adjust_pi(p);
3438
3439         return 0;
3440 }
3441
3442 /**
3443  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3444  * @p: the task in question.
3445  * @policy: new policy.
3446  * @param: structure containing the new RT priority.
3447  *
3448  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3449  *
3450  * NOTE that the task may be already dead.
3451  */
3452 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3453                        const struct sched_param *param)
3454 {
3455         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3456 }
3457 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3458
3459 /**
3460  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3461  * @p: the task in question.
3462  * @policy: new policy.
3463  * @param: structure containing the new RT priority.
3464  *
3465  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3466  * current context has permission.  For example, this is needed in
3467  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3468  * but our caller might not have that capability.
3469  *
3470  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3471  */
3472 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3473                                const struct sched_param *param)
3474 {
3475         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3476 }
3477
3478 static int
3479 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3480 {
3481         struct sched_param lparam;
3482         struct task_struct *p;
3483         int retval;
3484
3485         if (!param || pid < 0)
3486                 return -EINVAL;
3487         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3488                 return -EFAULT;
3489
3490         rcu_read_lock();
3491         retval = -ESRCH;
3492         p = find_process_by_pid(pid);
3493         if (p != NULL)
3494                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3495         rcu_read_unlock();
3496
3497         return retval;
3498 }
3499
3500 /**
3501  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3502  * @pid: the pid in question.
3503  * @policy: new policy.
3504  * @param: structure containing the new RT priority.
3505  *
3506  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3507  */
3508 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3509                 struct sched_param __user *, param)
3510 {
3511         /* negative values for policy are not valid */
3512         if (policy < 0)
3513                 return -EINVAL;
3514
3515         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3516 }
3517
3518 /**
3519  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3520  * @pid: the pid in question.
3521  * @param: structure containing the new RT priority.
3522  *
3523  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3524  */
3525 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3526 {
3527         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3528 }
3529
3530 /**
3531  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3532  * @pid: the pid in question.
3533  *
3534  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3535  * code.
3536  */
3537 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3538 {
3539         struct task_struct *p;
3540         int retval;
3541
3542         if (pid < 0)
3543                 return -EINVAL;
3544
3545         retval = -ESRCH;
3546         rcu_read_lock();
3547         p = find_process_by_pid(pid);
3548         if (p) {
3549                 retval = security_task_getscheduler(p);
3550                 if (!retval)
3551                         retval = p->policy
3552                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3553         }
3554         rcu_read_unlock();
3555         return retval;
3556 }
3557
3558 /**
3559  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3560  * @pid: the pid in question.
3561  * @param: structure containing the RT priority.
3562  *
3563  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3564  * code.
3565  */
3566 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3567 {
3568         struct sched_param lp;
3569         struct task_struct *p;
3570         int retval;
3571
3572         if (!param || pid < 0)
3573                 return -EINVAL;
3574
3575         rcu_read_lock();
3576         p = find_process_by_pid(pid);
3577         retval = -ESRCH;
3578         if (!p)
3579                 goto out_unlock;
3580
3581         retval = security_task_getscheduler(p);
3582         if (retval)
3583                 goto out_unlock;
3584
3585         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3586         rcu_read_unlock();
3587
3588         /*
3589          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3590          */
3591         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3592
3593         return retval;
3594
3595 out_unlock:
3596         rcu_read_unlock();
3597         return retval;
3598 }
3599
3600 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3601 {
3602         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3603         struct task_struct *p;
3604         int retval;
3605
3606         get_online_cpus();
3607         rcu_read_lock();
3608
3609         p = find_process_by_pid(pid);
3610         if (!p) {
3611                 rcu_read_unlock();
3612                 put_online_cpus();
3613                 return -ESRCH;
3614         }
3615
3616         /* Prevent p going away */
3617         get_task_struct(p);
3618         rcu_read_unlock();
3619
3620         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3621                 retval = -EINVAL;
3622                 goto out_put_task;
3623         }
3624         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3625                 retval = -ENOMEM;
3626                 goto out_put_task;
3627         }
3628         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3629                 retval = -ENOMEM;
3630                 goto out_free_cpus_allowed;
3631         }
3632         retval = -EPERM;
3633         if (!check_same_owner(p)) {
3634                 rcu_read_lock();
3635                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3636                         rcu_read_unlock();
3637                         goto out_unlock;
3638                 }
3639                 rcu_read_unlock();
3640         }
3641
3642         retval = security_task_setscheduler(p);
3643         if (retval)
3644                 goto out_unlock;
3645
3646         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3647         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3648 again:
3649         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3650
3651         if (!retval) {
3652                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3653                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3654                         /*
3655                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3656                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3657                          * cpuset's cpus_allowed
3658                          */
3659                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3660                         goto again;
3661                 }
3662         }
3663 out_unlock:
3664         free_cpumask_var(new_mask);
3665 out_free_cpus_allowed:
3666         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3667 out_put_task:
3668         put_task_struct(p);
3669         put_online_cpus();
3670         return retval;
3671 }
3672
3673 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3674                              struct cpumask *new_mask)
3675 {
3676         if (len < cpumask_size())
3677                 cpumask_clear(new_mask);
3678         else if (len > cpumask_size())
3679                 len = cpumask_size();
3680
3681         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3682 }
3683
3684 /**
3685  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3686  * @pid: pid of the process
3687  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3688  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3689  *
3690  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3691  */
3692 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3693                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3694 {
3695         cpumask_var_t new_mask;
3696         int retval;
3697
3698         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3699                 return -ENOMEM;
3700
3701         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3702         if (retval == 0)
3703                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3704         free_cpumask_var(new_mask);
3705         return retval;
3706 }
3707
3708 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3709 {
3710         struct task_struct *p;
3711         unsigned long flags;
3712         int retval;
3713
3714         get_online_cpus();
3715         rcu_read_lock();
3716
3717         retval = -ESRCH;
3718         p = find_process_by_pid(pid);
3719         if (!p)
3720                 goto out_unlock;
3721
3722         retval = security_task_getscheduler(p);
3723         if (retval)
3724                 goto out_unlock;
3725
3726         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3727         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
3728         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3729
3730 out_unlock:
3731         rcu_read_unlock();
3732         put_online_cpus();
3733
3734         return retval;
3735 }
3736
3737 /**
3738  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3739  * @pid: pid of the process
3740  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3741  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3742  *
3743  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3744  */
3745 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3746                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3747 {
3748         int ret;
3749         cpumask_var_t mask;
3750
3751         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3752                 return -EINVAL;
3753         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3754                 return -EINVAL;
3755
3756         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3757                 return -ENOMEM;
3758
3759         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3760         if (ret == 0) {
3761                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3762
3763                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3764                         ret = -EFAULT;
3765                 else
3766                         ret = retlen;
3767         }
3768         free_cpumask_var(mask);
3769
3770         return ret;
3771 }
3772
3773 /**
3774  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3775  *
3776  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3777  * other threads running on this CPU then this function will return.
3778  *
3779  * Return: 0.
3780  */
3781 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
3782 {
3783         struct rq *rq = this_rq_lock();
3784
3785         schedstat_inc(rq, yld_count);
3786         current->sched_class->yield_task(rq);
3787
3788         /*
3789          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
3790          * no need to preempt or enable interrupts:
3791          */
3792         __release(rq->lock);
3793         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3794         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
3795         sched_preempt_enable_no_resched();
3796
3797         schedule();
3798
3799         return 0;
3800 }
3801
3802 static void __cond_resched(void)
3803 {
3804         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
3805         __schedule();
3806         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
3807 }
3808
3809 int __sched _cond_resched(void)
3810 {
3811         if (should_resched()) {
3812                 __cond_resched();
3813                 return 1;
3814         }
3815         return 0;
3816 }
3817 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
3818
3819 /*
3820  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
3821  * call schedule, and on return reacquire the lock.
3822  *
3823  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
3824  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
3825  * spin_unlock(), once by hand).
3826  */
3827 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
3828 {
3829         int resched = should_resched();
3830         int ret = 0;
3831
3832         lockdep_assert_held(lock);
3833
3834         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
3835                 spin_unlock(lock);
3836                 if (resched)
3837                         __cond_resched();
3838                 else
3839                         cpu_relax();
3840                 ret = 1;
3841                 spin_lock(lock);
3842         }
3843         return ret;
3844 }
3845 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
3846
3847 int __sched __cond_resched_softirq(void)
3848 {
3849         BUG_ON(!in_softirq());
3850
3851         if (should_resched()) {
3852                 local_bh_enable();
3853                 __cond_resched();
3854                 local_bh_disable();
3855                 return 1;
3856         }
3857         return 0;
3858 }
3859 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
3860
3861 /**
3862  * yield - yield the current processor to other threads.
3863  *
3864  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
3865  *
3866  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
3867  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
3868  * it, its already broken.
3869  *
3870  * Typical broken usage is:
3871  *
3872  * while (!event)
3873  *      yield();
3874  *
3875  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
3876  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
3877  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
3878  *
3879  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
3880  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
3881  * If you still want to use yield(), do not!
3882  */
3883 void __sched yield(void)
3884 {
3885         set_current_state(TASK_RUNNING);
3886         sys_sched_yield();
3887 }
3888 EXPORT_SYMBOL(yield);
3889
3890 /**
3891  * yield_to - yield the current processor to another thread in
3892  * your thread group, or accelerate that thread toward the
3893  * processor it's on.
3894  * @p: target task
3895  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
3896  *
3897  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
3898  * can't go away on us before we can do any checks.
3899  *
3900  * Return:
3901  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
3902  *      false (0) if we failed to boost the target.
3903  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
3904  */
3905 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
3906 {
3907         struct task_struct *curr = current;
3908         struct rq *rq, *p_rq;
3909         unsigned long flags;
3910         int yielded = 0;
3911
3912         local_irq_save(flags);
3913         rq = this_rq();
3914
3915 again:
3916         p_rq = task_rq(p);
3917         /*
3918          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
3919          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
3920          */
3921         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
3922                 yielded = -ESRCH;
3923                 goto out_irq;
3924         }
3925
3926         double_rq_lock(rq, p_rq);
3927         while (task_rq(p) != p_rq) {
3928                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
3929                 goto again;
3930         }
3931
3932         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
3933                 goto out_unlock;
3934
3935         if (curr->sched_class != p->sched_class)
3936                 goto out_unlock;
3937
3938         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
3939                 goto out_unlock;
3940
3941         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
3942         if (yielded) {
3943                 schedstat_inc(rq, yld_count);
3944                 /*
3945                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
3946                  * fairness.
3947                  */
3948                 if (preempt && rq != p_rq)
3949                         resched_task(p_rq->curr);
3950         }
3951
3952 out_unlock:
3953         double_rq_unlock(rq, p_rq);
3954 out_irq:
3955         local_irq_restore(flags);
3956
3957         if (yielded > 0)
3958                 schedule();
3959
3960         return yielded;
3961 }
3962 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
3963
3964 /*
3965  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
3966  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
3967  */
3968 void __sched io_schedule(void)
3969 {
3970         struct rq *rq = raw_rq();
3971
3972         delayacct_blkio_start();
3973         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3974         blk_flush_plug(current);
3975         current->in_iowait = 1;
3976         schedule();
3977         current->in_iowait = 0;
3978         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3979         delayacct_blkio_end();
3980 }
3981 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
3982
3983 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
3984 {
3985         struct rq *rq = raw_rq();
3986         long ret;
3987
3988         delayacct_blkio_start();
3989         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3990         blk_flush_plug(current);
3991         current->in_iowait = 1;
3992         ret = schedule_timeout(timeout);
3993         current->in_iowait = 0;
3994         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3995         delayacct_blkio_end();
3996         return ret;
3997 }
3998
3999 /**
4000  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4001  * @policy: scheduling class.
4002  *
4003  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4004  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4005  * On failure, a negative error code is returned.
4006  */
4007 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4008 {
4009         int ret = -EINVAL;
4010
4011         switch (policy) {
4012         case SCHED_FIFO:
4013         case SCHED_RR:
4014                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4015                 break;
4016         case SCHED_NORMAL:
4017         case SCHED_BATCH:
4018         case SCHED_IDLE:
4019                 ret = 0;
4020                 break;
4021         }
4022         return ret;
4023 }
4024
4025 /**
4026  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4027  * @policy: scheduling class.
4028  *
4029  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4030  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4031  * On failure, a negative error code is returned.
4032  */
4033 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4034 {
4035         int ret = -EINVAL;
4036
4037         switch (policy) {
4038         case SCHED_FIFO:
4039         case SCHED_RR:
4040                 ret = 1;
4041                 break;
4042         case SCHED_NORMAL:
4043         case SCHED_BATCH:
4044         case SCHED_IDLE:
4045                 ret = 0;
4046         }
4047         return ret;
4048 }
4049
4050 /**
4051  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4052  * @pid: pid of the process.
4053  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4054  *
4055  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4056  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4057  *
4058  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4059  * an error code.
4060  */
4061 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4062                 struct timespec __user *, interval)
4063 {
4064         struct task_struct *p;
4065         unsigned int time_slice;
4066         unsigned long flags;
4067         struct rq *rq;
4068         int retval;
4069         struct timespec t;
4070
4071         if (pid < 0)
4072                 return -EINVAL;
4073
4074         retval = -ESRCH;
4075         rcu_read_lock();
4076         p = find_process_by_pid(pid);
4077         if (!p)
4078                 goto out_unlock;
4079
4080         retval = security_task_getscheduler(p);
4081         if (retval)
4082                 goto out_unlock;
4083
4084         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4085         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4086         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4087
4088         rcu_read_unlock();
4089         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4090         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4091         return retval;
4092
4093 out_unlock:
4094         rcu_read_unlock();
4095         return retval;
4096 }
4097
4098 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4099
4100 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4101 {
4102         unsigned long free = 0;
4103         int ppid;
4104         unsigned state;
4105
4106         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4107         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4108                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4109 #if BITS_PER_LONG == 32
4110         if (state == TASK_RUNNING)
4111                 printk(KERN_CONT " running  ");
4112         else
4113                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4114 #else
4115         if (state == TASK_RUNNING)
4116                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4117         else
4118                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4119 #endif
4120 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4121         free = stack_not_used(p);
4122 #endif
4123         rcu_read_lock();
4124         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4125         rcu_read_unlock();
4126         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4127                 task_pid_nr(p), ppid,
4128                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4129
4130         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4131         show_stack(p, NULL);
4132 }
4133
4134 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4135 {
4136         struct task_struct *g, *p;
4137
4138 #if BITS_PER_LONG == 32
4139         printk(KERN_INFO
4140                 "  task                PC stack   pid father\n");
4141 #else
4142         printk(KERN_INFO
4143                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4144 #endif
4145         rcu_read_lock();
4146         do_each_thread(g, p) {
4147                 /*
4148                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4149                  * console might take a lot of time:
4150                  */
4151                 touch_nmi_watchdog();
4152                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4153                         sched_show_task(p);
4154         } while_each_thread(g, p);
4155
4156         touch_all_softlockup_watchdogs();
4157
4158 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4159         sysrq_sched_debug_show();
4160 #endif
4161         rcu_read_unlock();
4162         /*
4163          * Only show locks if all tasks are dumped:
4164          */
4165         if (!state_filter)
4166                 debug_show_all_locks();
4167 }
4168
4169 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4170 {
4171         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4172 }
4173
4174 /**
4175  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4176  * @idle: task in question
4177  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4178  *
4179  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4180  * flag, to make booting more robust.
4181  */
4182 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4183 {
4184         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4185         unsigned long flags;
4186
4187         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4188
4189         __sched_fork(idle);
4190         idle->state = TASK_RUNNING;
4191         idle->se.exec_start = sched_clock();
4192
4193         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4194         /*
4195          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4196          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4197          * lockdep check in task_group() will fail.
4198          *
4199          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4200          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4201          *
4202          * Silence PROVE_RCU
4203          */
4204         rcu_read_lock();
4205         __set_task_cpu(idle, cpu);
4206         rcu_read_unlock();
4207
4208         rq->curr = rq->idle = idle;
4209 #if defined(CONFIG_SMP)
4210         idle->on_cpu = 1;
4211 #endif
4212         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4213
4214         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4215         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4216
4217         /*
4218          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4219          */
4220         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4221         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4222         vtime_init_idle(idle, cpu);
4223 #if defined(CONFIG_SMP)
4224         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4225 #endif
4226 }
4227
4228 #ifdef CONFIG_SMP
4229 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4230 {
4231         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4232                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4233
4234         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4235         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4236 }
4237
4238 /*
4239  * This is how migration works:
4240  *
4241  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4242  *    stop_one_cpu().
4243  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4244  *    off the CPU)
4245  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4246  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4247  *    it and puts it into the right queue.
4248  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4249  *    is done.
4250  */
4251
4252 /*
4253  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4254  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4255  * is removed from the allowed bitmask.
4256  *
4257  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4258  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4259  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4260  */
4261 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4262 {
4263         unsigned long flags;
4264         struct rq *rq;
4265         unsigned int dest_cpu;
4266         int ret = 0;
4267
4268         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4269
4270         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4271                 goto out;
4272
4273         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4274                 ret = -EINVAL;
4275                 goto out;
4276         }
4277
4278         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4279
4280         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4281         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4282                 goto out;
4283
4284         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4285         if (p->on_rq) {
4286                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4287                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4288                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4289                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4290                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4291                 return 0;
4292         }
4293 out:
4294         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4295
4296         return ret;
4297 }
4298 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4299
4300 /*
4301  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4302  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4303  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4304  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4305  *
4306  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4307  * as the task is no longer on this CPU.
4308  *
4309  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4310  */
4311 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4312 {
4313         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4314         int ret = 0;
4315
4316         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4317                 return ret;
4318
4319         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4320         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4321
4322         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4323         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4324         /* Already moved. */
4325         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4326                 goto done;
4327         /* Affinity changed (again). */
4328         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4329                 goto fail;
4330
4331         /*
4332          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4333          * placed properly.
4334          */
4335         if (p->on_rq) {
4336                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4337                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4338                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4339                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4340         }
4341 done:
4342         ret = 1;
4343 fail:
4344         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4345         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4346         return ret;
4347 }
4348
4349 /*
4350  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4351  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4352  * 'pushing' onto another runqueue.
4353  */
4354 static int migration_cpu_stop(void *data)
4355 {
4356         struct migration_arg *arg = data;
4357
4358         /*
4359          * The original target cpu might have gone down and we might
4360          * be on another cpu but it doesn't matter.
4361          */
4362         local_irq_disable();
4363         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4364         local_irq_enable();
4365         return 0;
4366 }
4367
4368 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4369
4370 /*
4371  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4372  * offline.
4373  */
4374 void idle_task_exit(void)
4375 {
4376         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4377
4378         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4379
4380         if (mm != &init_mm)
4381                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4382         mmdrop(mm);
4383 }
4384
4385 /*
4386  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4387  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4388  * nr_active count is stable.
4389  *
4390  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4391  */
4392 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4393 {
4394         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4395         if (delta)
4396                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4397 }
4398
4399 /*
4400  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4401  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4402  *
4403  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4404  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4405  * because of lock validation efforts.
4406  */
4407 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4408 {
4409         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4410         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4411         int dest_cpu;
4412
4413         /*
4414          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4415          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4416          *
4417          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4418          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4419          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4420          * done here.
4421          */
4422         rq->stop = NULL;
4423
4424         /*
4425          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4426          * class method both need to have an up-to-date
4427          * value of rq->clock[_task]
4428          */
4429         update_rq_clock(rq);
4430
4431         for ( ; ; ) {
4432                 /*
4433                  * There's this thread running, bail when that's the only
4434                  * remaining thread.
4435                  */
4436                 if (rq->nr_running == 1)
4437                         break;
4438
4439                 next = pick_next_task(rq);
4440                 BUG_ON(!next);
4441                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4442
4443                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4444                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4445                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4446
4447                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4448
4449                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4450         }
4451
4452         rq->stop = stop;
4453 }
4454
4455 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4456
4457 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4458
4459 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4460         {
4461                 .procname       = "sched_domain",
4462                 .mode           = 0555,
4463         },
4464         {}
4465 };
4466
4467 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4468         {
4469                 .procname       = "kernel",
4470                 .mode           = 0555,
4471                 .child          = sd_ctl_dir,
4472         },
4473         {}
4474 };
4475
4476 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4477 {
4478         struct ctl_table *entry =
4479                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4480
4481         return entry;
4482 }
4483
4484 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4485 {
4486         struct ctl_table *entry;
4487
4488         /*
4489          * In the intermediate directories, both the child directory and
4490          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4491          * will always be set. In the lowest directory the names are
4492          * static strings and all have proc handlers.
4493          */
4494         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4495                 if (entry->child)
4496                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4497                 if (entry->proc_handler == NULL)
4498                         kfree(entry->procname);
4499         }
4500
4501         kfree(*tablep);
4502         *tablep = NULL;
4503 }
4504
4505 static int min_load_idx = 0;
4506 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4507
4508 static void
4509 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4510                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4511                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4512                 bool load_idx)
4513 {
4514         entry->procname = procname;
4515         entry->data = data;
4516         entry->maxlen = maxlen;
4517         entry->mode = mode;
4518         entry->proc_handler = proc_handler;
4519
4520         if (load_idx) {
4521                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4522                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4523         }
4524 }
4525
4526 static struct ctl_table *
4527 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4528 {
4529         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4530
4531         if (table == NULL)
4532                 return NULL;
4533
4534         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4535                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4536         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4537                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4538         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4539                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4540         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4541                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4542         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4543                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4544         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4545                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4546         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4547                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4548         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4549                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4550         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4551                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4552         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4553                 &sd->cache_nice_tries,
4554                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4555         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4556                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4557         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4558                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4559         /* &table[12] is terminator */
4560
4561         return table;
4562 }
4563
4564 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4565 {
4566         struct ctl_table *entry, *table;
4567         struct sched_domain *sd;
4568         int domain_num = 0, i;
4569         char buf[32];
4570
4571         for_each_domain(cpu, sd)
4572                 domain_num++;
4573         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4574         if (table == NULL)
4575                 return NULL;
4576
4577         i = 0;
4578         for_each_domain(cpu, sd) {
4579                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4580                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4581                 entry->mode = 0555;
4582                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4583                 entry++;
4584                 i++;
4585         }
4586         return table;
4587 }
4588
4589 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4590 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4591 {
4592         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4593         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4594         char buf[32];
4595
4596         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4597         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4598
4599         if (entry == NULL)
4600                 return;
4601
4602         for_each_possible_cpu(i) {
4603                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4604                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4605                 entry->mode = 0555;
4606                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4607                 entry++;
4608         }
4609
4610         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4611         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4612 }
4613
4614 /* may be called multiple times per register */
4615 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4616 {
4617         if (sd_sysctl_header)
4618                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4619         sd_sysctl_header = NULL;
4620         if (sd_ctl_dir[0].child)
4621                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4622 }
4623 #else
4624 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4625 {
4626 }
4627 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4628 {
4629 }
4630 #endif
4631
4632 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4633 {
4634         if (!rq->online) {
4635                 const struct sched_class *class;
4636
4637                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4638                 rq->online = 1;
4639
4640                 for_each_class(class) {
4641                         if (class->rq_online)
4642                                 class->rq_online(rq);
4643                 }
4644         }
4645 }
4646
4647 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4648 {
4649         if (rq->online) {
4650                 const struct sched_class *class;
4651
4652                 for_each_class(class) {
4653                         if (class->rq_offline)
4654                                 class->rq_offline(rq);
4655                 }
4656
4657                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4658                 rq->online = 0;
4659         }
4660 }
4661
4662 /*
4663  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4664  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4665  */
4666 static int
4667 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4668 {
4669         int cpu = (long)hcpu;
4670         unsigned long flags;
4671         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4672
4673         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4674
4675         case CPU_UP_PREPARE:
4676                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4677                 break;
4678
4679         case CPU_ONLINE:
4680                 /* Update our root-domain */
4681                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4682                 if (rq->rd) {
4683                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4684
4685                         set_rq_online(rq);
4686                 }
4687                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4688                 break;
4689
4690 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4691         case CPU_DYING:
4692                 sched_ttwu_pending();
4693                 /* Update our root-domain */
4694                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4695                 if (rq->rd) {
4696                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4697                         set_rq_offline(rq);
4698                 }
4699                 migrate_tasks(cpu);
4700                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4701                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4702                 break;
4703
4704         case CPU_DEAD:
4705                 calc_load_migrate(rq);
4706                 break;
4707 #endif
4708         }
4709
4710         update_max_interval();
4711
4712         return NOTIFY_OK;
4713 }
4714
4715 /*
4716  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4717  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4718  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4719  */
4720 static struct notifier_block migration_notifier = {
4721         .notifier_call = migration_call,
4722         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
4723 };
4724
4725 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
4726                                       unsigned long action, void *hcpu)
4727 {
4728         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4729         case CPU_STARTING:
4730         case CPU_DOWN_FAILED:
4731                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
4732                 return NOTIFY_OK;
4733         default:
4734                 return NOTIFY_DONE;
4735         }
4736 }
4737
4738 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
4739                                         unsigned long action, void *hcpu)
4740 {
4741         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4742         case CPU_DOWN_PREPARE:
4743                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
4744                 return NOTIFY_OK;
4745         default:
4746                 return NOTIFY_DONE;
4747         }
4748 }
4749
4750 static int __init migration_init(void)
4751 {
4752         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4753         int err;
4754
4755         /* Initialize migration for the boot CPU */
4756         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4757         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
4758         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4759         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4760
4761         /* Register cpu active notifiers */
4762         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
4763         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
4764
4765         return 0;
4766 }
4767 early_initcall(migration_init);
4768 #endif
4769
4770 #ifdef CONFIG_SMP
4771
4772 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
4773
4774 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4775
4776 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
4777
4778 static int __init sched_debug_setup(char *str)
4779 {
4780         sched_debug_enabled = 1;
4781
4782         return 0;
4783 }
4784 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
4785
4786 static inline bool sched_debug(void)
4787 {
4788         return sched_debug_enabled;
4789 }
4790
4791 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
4792                                   struct cpumask *groupmask)
4793 {
4794         struct sched_group *group = sd->groups;
4795         char str[256];
4796
4797         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
4798         cpumask_clear(groupmask);
4799
4800         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
4801
4802         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4803                 printk("does not load-balance\n");
4804                 if (sd->parent)
4805                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
4806                                         " has parent");
4807                 return -1;
4808         }
4809
4810         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
4811
4812         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
4813                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
4814                                 "CPU%d\n", cpu);
4815         }
4816         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
4817                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
4818                                 " CPU%d\n", cpu);
4819         }
4820
4821         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
4822         do {
4823                 if (!group) {
4824                         printk("\n");
4825                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
4826                         break;
4827                 }
4828
4829                 /*
4830                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
4831                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
4832                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
4833                  */
4834                 if (!group->sgp->power_orig) {
4835                         printk(KERN_CONT "\n");
4836                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
4837                                         "set\n");
4838                         break;
4839                 }
4840
4841                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
4842                         printk(KERN_CONT "\n");
4843                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
4844                         break;
4845                 }
4846
4847                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
4848                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
4849                         printk(KERN_CONT "\n");
4850                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
4851                         break;
4852                 }
4853
4854                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
4855
4856                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
4857
4858                 printk(KERN_CONT " %s", str);
4859                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
4860                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
4861                                 group->sgp->power);
4862                 }
4863
4864                 group = group->next;
4865         } while (group != sd->groups);
4866         printk(KERN_CONT "\n");
4867
4868         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
4869                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
4870
4871         if (sd->parent &&
4872             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
4873                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
4874                         "of domain->span\n");
4875         return 0;
4876 }
4877
4878 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4879 {
4880         int level = 0;
4881
4882         if (!sched_debug_enabled)
4883                 return;
4884
4885         if (!sd) {
4886                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
4887                 return;
4888         }
4889
4890         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
4891
4892         for (;;) {
4893                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
4894                         break;
4895                 level++;
4896                 sd = sd->parent;
4897                 if (!sd)
4898                         break;
4899         }
4900 }
4901 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
4902 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
4903 static inline bool sched_debug(void)
4904 {
4905         return false;
4906 }
4907 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4908
4909 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
4910 {
4911         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
4912                 return 1;
4913
4914         /* Following flags need at least 2 groups */
4915         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
4916                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
4917                          SD_BALANCE_FORK |
4918                          SD_BALANCE_EXEC |
4919                          SD_SHARE_CPUPOWER |
4920                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
4921                 if (sd->groups != sd->groups->next)
4922                         return 0;
4923         }
4924
4925         /* Following flags don't use groups */
4926         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
4927                 return 0;
4928
4929         return 1;
4930 }
4931
4932 static int
4933 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
4934 {
4935         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
4936
4937         if (sd_degenerate(parent))
4938                 return 1;
4939
4940         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
4941                 return 0;
4942
4943         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
4944         if (parent->groups == parent->groups->next) {
4945                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
4946                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
4947                                 SD_BALANCE_FORK |
4948                                 SD_BALANCE_EXEC |
4949                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
4950                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
4951                                 SD_PREFER_SIBLING);
4952                 if (nr_node_ids == 1)
4953                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
4954         }
4955         if (~cflags & pflags)
4956                 return 0;
4957
4958         return 1;
4959 }
4960
4961 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
4962 {
4963         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
4964
4965         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
4966         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
4967         free_cpumask_var(rd->online);
4968         free_cpumask_var(rd->span);
4969         kfree(rd);
4970 }
4971
4972 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
4973 {
4974         struct root_domain *old_rd = NULL;
4975         unsigned long flags;
4976
4977         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4978
4979         if (rq->rd) {
4980                 old_rd = rq->rd;
4981
4982                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
4983                         set_rq_offline(rq);
4984
4985                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
4986
4987                 /*
4988                  * If we dont want to free the old_rt yet then
4989                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
4990                  * in this function:
4991                  */
4992                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
4993                         old_rd = NULL;
4994         }
4995
4996         atomic_inc(&rd->refcount);
4997         rq->rd = rd;
4998
4999         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5000         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5001                 set_rq_online(rq);
5002
5003         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5004
5005         if (old_rd)
5006                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5007 }
5008
5009 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5010 {
5011         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5012
5013         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5014                 goto out;
5015         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5016                 goto free_span;
5017         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5018                 goto free_online;
5019
5020         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5021                 goto free_rto_mask;
5022         return 0;
5023
5024 free_rto_mask:
5025         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5026 free_online:
5027         free_cpumask_var(rd->online);
5028 free_span:
5029         free_cpumask_var(rd->span);
5030 out:
5031         return -ENOMEM;
5032 }
5033
5034 /*
5035  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5036  * members (mimicking the global state we have today).
5037  */
5038 struct root_domain def_root_domain;
5039
5040 static void init_defrootdomain(void)
5041 {
5042         init_rootdomain(&def_root_domain);
5043
5044         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5045 }
5046
5047 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5048 {
5049         struct root_domain *rd;
5050
5051         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5052         if (!rd)
5053                 return NULL;
5054
5055         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5056                 kfree(rd);
5057                 return NULL;
5058         }
5059
5060         return rd;
5061 }
5062
5063 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5064 {
5065         struct sched_group *tmp, *first;
5066
5067         if (!sg)
5068                 return;
5069
5070         first = sg;
5071         do {
5072                 tmp = sg->next;
5073
5074                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5075                         kfree(sg->sgp);
5076
5077                 kfree(sg);
5078                 sg = tmp;
5079         } while (sg != first);
5080 }
5081
5082 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5083 {
5084         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5085
5086         /*
5087          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5088          * nuke them all.
5089          */
5090         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5091                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5092         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5093                 kfree(sd->groups->sgp);
5094                 kfree(sd->groups);
5095         }
5096         kfree(sd);
5097 }
5098
5099 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5100 {
5101         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5102 }
5103
5104 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5105 {
5106         for (; sd; sd = sd->parent)
5107                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5108 }
5109
5110 /*
5111  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5112  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5113  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5114  *
5115  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5116  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5117  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5118  */
5119 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5120 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5121 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5122
5123 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5124 {
5125         struct sched_domain *sd;
5126         int id = cpu;
5127         int size = 1;
5128
5129         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5130         if (sd) {
5131                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5132                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5133         }
5134
5135         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5136         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5137         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5138 }
5139
5140 /*
5141  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5142  * hold the hotplug lock.
5143  */
5144 static void
5145 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5146 {
5147         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5148         struct sched_domain *tmp;
5149
5150         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5151         for (tmp = sd; tmp; ) {
5152                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5153                 if (!parent)
5154                         break;
5155
5156                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5157                         tmp->parent = parent->parent;
5158                         if (parent->parent)
5159                                 parent->parent->child = tmp;
5160                         /*
5161                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5162                          * degenerate parent; the spans match for this
5163                          * so the property transfers.
5164                          */
5165                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5166                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5167                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5168                 } else
5169                         tmp = tmp->parent;
5170         }
5171
5172         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5173                 tmp = sd;
5174                 sd = sd->parent;
5175                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5176                 if (sd)
5177                         sd->child = NULL;
5178         }
5179
5180         sched_domain_debug(sd, cpu);
5181
5182         rq_attach_root(rq, rd);
5183         tmp = rq->sd;
5184         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5185         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5186
5187         update_top_cache_domain(cpu);
5188 }
5189
5190 /* cpus with isolated domains */
5191 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5192
5193 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5194 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5195 {
5196         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5197         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5198         return 1;
5199 }
5200
5201 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5202
5203 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5204 {
5205         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5206 }
5207
5208 struct sd_data {
5209         struct sched_domain **__percpu sd;
5210         struct sched_group **__percpu sg;
5211         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5212 };
5213
5214 struct s_data {
5215         struct sched_domain ** __percpu sd;
5216         struct root_domain      *rd;
5217 };
5218
5219 enum s_alloc {
5220         sa_rootdomain,
5221         sa_sd,
5222         sa_sd_storage,
5223         sa_none,
5224 };
5225
5226 struct sched_domain_topology_level;
5227
5228 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5229 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5230
5231 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5232
5233 struct sched_domain_topology_level {
5234         sched_domain_init_f init;
5235         sched_domain_mask_f mask;
5236         int                 flags;
5237         int                 numa_level;
5238         struct sd_data      data;
5239 };
5240
5241 /*
5242  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5243  * domain traversal.
5244  *
5245  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5246  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5247  * range.
5248  *
5249  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5250  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5251  * cpu they're built on, so check that.
5252  *
5253  */
5254 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5255 {
5256         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5257         struct sd_data *sdd = sd->private;
5258         struct sched_domain *sibling;
5259         int i;
5260
5261         for_each_cpu(i, span) {
5262                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5263                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5264                         continue;
5265
5266                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5267         }
5268 }
5269
5270 /*
5271  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5272  * of this group that's also in the iteration mask.
5273  */
5274 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5275 {
5276         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5277 }
5278
5279 static int
5280 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5281 {
5282         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5283         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5284         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5285         struct sd_data *sdd = sd->private;
5286         struct sched_domain *child;
5287         int i;
5288
5289         cpumask_clear(covered);
5290
5291         for_each_cpu(i, span) {
5292                 struct cpumask *sg_span;
5293
5294                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5295                         continue;
5296
5297                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5298
5299                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5300                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5301                         continue;
5302
5303                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5304                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5305
5306                 if (!sg)
5307                         goto fail;
5308
5309                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5310                 if (child->child) {
5311                         child = child->child;
5312                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5313                 } else
5314                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5315
5316                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5317
5318                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5319                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5320                         build_group_mask(sd, sg);
5321
5322                 /*
5323                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5324                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5325                  * die on a /0 trap.
5326                  */
5327                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5328
5329                 /*
5330                  * Make sure the first group of this domain contains the
5331                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5332                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5333                  */
5334                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5335                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5336                         groups = sg;
5337
5338                 if (!first)
5339                         first = sg;
5340                 if (last)
5341                         last->next = sg;
5342                 last = sg;
5343                 last->next = first;
5344         }
5345         sd->groups = groups;
5346
5347         return 0;
5348
5349 fail:
5350         free_sched_groups(first, 0);
5351
5352         return -ENOMEM;
5353 }
5354
5355 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5356 {
5357         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5358         struct sched_domain *child = sd->child;
5359
5360         if (child)
5361                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5362
5363         if (sg) {
5364                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5365                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5366                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5367         }
5368
5369         return cpu;
5370 }
5371
5372 /*
5373  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5374  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5375  * and ->cpu_power to 0.
5376  *
5377  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5378  */
5379 static int
5380 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5381 {
5382         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5383         struct sd_data *sdd = sd->private;
5384         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5385         struct cpumask *covered;
5386         int i;
5387
5388         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5389         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5390
5391         if (cpu != cpumask_first(span))
5392                 return 0;
5393
5394         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5395         covered = sched_domains_tmpmask;
5396
5397         cpumask_clear(covered);
5398
5399         for_each_cpu(i, span) {
5400                 struct sched_group *sg;
5401                 int group, j;
5402
5403                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5404                         continue;
5405
5406                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5407                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5408                 sg->sgp->power = 0;
5409                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5410
5411                 for_each_cpu(j, span) {
5412                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5413                                 continue;
5414
5415                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5416                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5417                 }
5418
5419                 if (!first)
5420                         first = sg;
5421                 if (last)
5422                         last->next = sg;
5423                 last = sg;
5424         }
5425         last->next = first;
5426
5427         return 0;
5428 }
5429
5430 /*
5431  * Initialize sched groups cpu_power.
5432  *
5433  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5434  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5435  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5436  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5437  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5438  * less cpu_power.
5439  */
5440 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5441 {
5442         struct sched_group *sg = sd->groups;
5443
5444         WARN_ON(!sg);
5445
5446         do {
5447                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5448                 sg = sg->next;
5449         } while (sg != sd->groups);
5450
5451         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5452                 return;
5453
5454         update_group_power(sd, cpu);
5455         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5456 }
5457
5458 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5459 {
5460        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5461 }
5462
5463 /*
5464  * Initializers for schedule domains
5465  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5466  */
5467
5468 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5469 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5470 #else
5471 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5472 #endif
5473
5474 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5475 static noinline struct sched_domain *                                   \
5476 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5477 {                                                                       \
5478         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5479         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5480         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5481         sd->private = &tl->data;                                        \
5482         return sd;                                                      \
5483 }
5484
5485 SD_INIT_FUNC(CPU)
5486 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5487  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5488 #endif
5489 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5490  SD_INIT_FUNC(MC)
5491 #endif
5492 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5493  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5494 #endif
5495
5496 static int default_relax_domain_level = -1;
5497 int sched_domain_level_max;
5498
5499 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5500 {
5501         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5502                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5503
5504         return 1;
5505 }
5506 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5507
5508 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5509                                  struct sched_domain_attr *attr)
5510 {
5511         int request;
5512
5513         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5514                 if (default_relax_domain_level < 0)
5515                         return;
5516                 else
5517                         request = default_relax_domain_level;
5518         } else
5519                 request = attr->relax_domain_level;
5520         if (request < sd->level) {
5521                 /* turn off idle balance on this domain */
5522                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5523         } else {
5524                 /* turn on idle balance on this domain */
5525                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5526         }
5527 }
5528
5529 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5530 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5531
5532 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5533                                  const struct cpumask *cpu_map)
5534 {
5535         switch (what) {
5536         case sa_rootdomain:
5537                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5538                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5539         case sa_sd:
5540                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5541         case sa_sd_storage:
5542                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5543         case sa_none:
5544                 break;
5545         }
5546 }
5547
5548 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5549                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5550 {
5551         memset(d, 0, sizeof(*d));
5552
5553         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5554                 return sa_sd_storage;
5555         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5556         if (!d->sd)
5557                 return sa_sd_storage;
5558         d->rd = alloc_rootdomain();
5559         if (!d->rd)
5560                 return sa_sd;
5561         return sa_rootdomain;
5562 }
5563
5564 /*
5565  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5566  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5567  * will not free the data we're using.
5568  */
5569 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5570 {
5571         struct sd_data *sdd = sd->private;
5572
5573         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5574         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5575
5576         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5577                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5578
5579         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5580                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5581 }
5582
5583 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5584 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5585 {
5586         return topology_thread_cpumask(cpu);
5587 }
5588 #endif
5589
5590 /*
5591  * Topology list, bottom-up.
5592  */
5593 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5594 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5595         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5596 #endif
5597 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5598         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5599 #endif
5600 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5601         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5602 #endif
5603         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5604         { NULL, },
5605 };
5606
5607 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5608
5609 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5610         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5611
5612 #ifdef CONFIG_NUMA
5613
5614 static int sched_domains_numa_levels;
5615 static int *sched_domains_numa_distance;
5616 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5617 static int sched_domains_curr_level;
5618
5619 static inline int sd_local_flags(int level)
5620 {
5621         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5622                 return 0;
5623
5624         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5625 }
5626
5627 static struct sched_domain *
5628 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5629 {
5630         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5631         int level = tl->numa_level;
5632         int sd_weight = cpumask_weight(
5633                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5634
5635         *sd = (struct sched_domain){
5636                 .min_interval           = sd_weight,
5637                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5638                 .busy_factor            = 32,
5639                 .imbalance_pct          = 125,
5640                 .cache_nice_tries       = 2,
5641                 .busy_idx               = 3,
5642                 .idle_idx               = 2,
5643                 .newidle_idx            = 0,
5644                 .wake_idx               = 0,
5645                 .forkexec_idx           = 0,
5646
5647                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5648                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5649                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5650                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5651                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5652                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5653                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5654                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5655                                         | 1*SD_SERIALIZE
5656                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5657                                         | sd_local_flags(level)
5658                                         ,
5659                 .last_balance           = jiffies,
5660                 .balance_interval       = sd_weight,
5661         };
5662         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5663         sd->private = &tl->data;
5664
5665         /*
5666          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5667          */
5668         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5669
5670         return sd;
5671 }
5672
5673 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5674 {
5675         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5676 }
5677
5678 static void sched_numa_warn(const char *str)
5679 {
5680         static int done = false;
5681         int i,j;
5682
5683         if (done)
5684                 return;
5685
5686         done = true;
5687
5688         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
5689
5690         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5691                 printk(KERN_WARNING "  ");
5692                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5693                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
5694                 printk(KERN_CONT "\n");
5695         }
5696         printk(KERN_WARNING "\n");
5697 }
5698
5699 static bool find_numa_distance(int distance)
5700 {
5701         int i;
5702
5703         if (distance == node_distance(0, 0))
5704                 return true;
5705
5706         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5707                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
5708                         return true;
5709         }
5710
5711         return false;
5712 }
5713
5714 static void sched_init_numa(void)
5715 {
5716         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
5717         struct sched_domain_topology_level *tl;
5718         int level = 0;
5719         int i, j, k;
5720
5721         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
5722         if (!sched_domains_numa_distance)
5723                 return;
5724
5725         /*
5726          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
5727          * unique distances in the node_distance() table.
5728          *
5729          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
5730          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
5731          */
5732         next_distance = curr_distance;
5733         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5734                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5735                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5736                                 int distance = node_distance(i, k);
5737
5738                                 if (distance > curr_distance &&
5739                                     (distance < next_distance ||
5740                                      next_distance == curr_distance))
5741                                         next_distance = distance;
5742
5743                                 /*
5744                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
5745                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
5746                                  * equally connected to A.
5747                                  */
5748                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
5749                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
5750
5751                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
5752                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
5753                         }
5754                         if (next_distance != curr_distance) {
5755                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
5756                                 sched_domains_numa_levels = level;
5757                                 curr_distance = next_distance;
5758                         } else break;
5759                 }
5760
5761                 /*
5762                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
5763                  */
5764                 if (!sched_debug())
5765                         break;
5766         }
5767         /*
5768          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
5769          * identity distance node_distance(i,i).
5770          *
5771          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
5772          * numbers.
5773          */
5774
5775         /*
5776          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
5777          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
5778          * the array will contain less then 'level' members. This could be
5779          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
5780          * in other functions.
5781          *
5782          * We reset it to 'level' at the end of this function.
5783          */
5784         sched_domains_numa_levels = 0;
5785
5786         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
5787         if (!sched_domains_numa_masks)
5788                 return;
5789
5790         /*
5791          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
5792          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
5793          */
5794         for (i = 0; i < level; i++) {
5795                 sched_domains_numa_masks[i] =
5796                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
5797                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
5798                         return;
5799
5800                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5801                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
5802                         if (!mask)
5803                                 return;
5804
5805                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
5806
5807                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5808                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
5809                                         continue;
5810
5811                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
5812                         }
5813                 }
5814         }
5815
5816         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
5817                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
5818         if (!tl)
5819                 return;
5820
5821         /*
5822          * Copy the default topology bits..
5823          */
5824         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
5825                 tl[i] = default_topology[i];
5826
5827         /*
5828          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
5829          */
5830         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
5831                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
5832                         .init = sd_numa_init,
5833                         .mask = sd_numa_mask,
5834                         .flags = SDTL_OVERLAP,
5835                         .numa_level = j,
5836                 };
5837         }
5838
5839         sched_domain_topology = tl;
5840
5841         sched_domains_numa_levels = level;
5842 }
5843
5844 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
5845 {
5846         int i, j;
5847         int node = cpu_to_node(cpu);
5848
5849         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5850                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5851                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
5852                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5853                 }
5854         }
5855 }
5856
5857 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
5858 {
5859         int i, j;
5860         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5861                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5862                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5863         }
5864 }
5865
5866 /*
5867  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
5868  * are onlined.
5869  */
5870 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5871                                            unsigned long action,
5872                                            void *hcpu)
5873 {
5874         int cpu = (long)hcpu;
5875
5876         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5877         case CPU_ONLINE:
5878                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5879                 break;
5880
5881         case CPU_DEAD:
5882                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5883                 break;
5884
5885         default:
5886                 return NOTIFY_DONE;
5887         }
5888
5889         return NOTIFY_OK;
5890 }
5891 #else
5892 static inline void sched_init_numa(void)
5893 {
5894 }
5895
5896 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5897                                            unsigned long action,
5898                                            void *hcpu)
5899 {
5900         return 0;
5901 }
5902 #endif /* CONFIG_NUMA */
5903
5904 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
5905 {
5906         struct sched_domain_topology_level *tl;
5907         int j;
5908
5909         for_each_sd_topology(tl) {
5910                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5911
5912                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5913                 if (!sdd->sd)
5914                         return -ENOMEM;
5915
5916                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
5917                 if (!sdd->sg)
5918                         return -ENOMEM;
5919
5920                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
5921                 if (!sdd->sgp)
5922                         return -ENOMEM;
5923
5924                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5925                         struct sched_domain *sd;
5926                         struct sched_group *sg;
5927                         struct sched_group_power *sgp;
5928
5929                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
5930                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5931                         if (!sd)
5932                                 return -ENOMEM;
5933
5934                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
5935
5936                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5937                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5938                         if (!sg)
5939                                 return -ENOMEM;
5940
5941                         sg->next = sg;
5942
5943                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
5944
5945                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
5946                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5947                         if (!sgp)
5948                                 return -ENOMEM;
5949
5950                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
5951                 }
5952         }
5953
5954         return 0;
5955 }
5956
5957 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
5958 {
5959         struct sched_domain_topology_level *tl;
5960         int j;
5961
5962         for_each_sd_topology(tl) {
5963                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5964
5965                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5966                         struct sched_domain *sd;
5967
5968                         if (sdd->sd) {
5969                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
5970                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
5971                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
5972                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
5973                         }
5974
5975                         if (sdd->sg)
5976                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
5977                         if (sdd->sgp)
5978                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
5979                 }
5980                 free_percpu(sdd->sd);
5981                 sdd->sd = NULL;
5982                 free_percpu(sdd->sg);
5983                 sdd->sg = NULL;
5984                 free_percpu(sdd->sgp);
5985                 sdd->sgp = NULL;
5986         }
5987 }
5988
5989 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
5990                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
5991                 struct sched_domain *child, int cpu)
5992 {
5993         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
5994         if (!sd)
5995                 return child;
5996
5997         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
5998         if (child) {
5999                 sd->level = child->level + 1;
6000                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6001                 child->parent = sd;
6002                 sd->child = child;
6003         }
6004         set_domain_attribute(sd, attr);
6005
6006         return sd;
6007 }
6008
6009 /*
6010  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6011  * to the individual cpus
6012  */
6013 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6014                                struct sched_domain_attr *attr)
6015 {
6016         enum s_alloc alloc_state;
6017         struct sched_domain *sd;
6018         struct s_data d;
6019         int i, ret = -ENOMEM;
6020
6021         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6022         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6023                 goto error;
6024
6025         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6026         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6027                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6028
6029                 sd = NULL;
6030                 for_each_sd_topology(tl) {
6031                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6032                         if (tl == sched_domain_topology)
6033                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6034                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6035                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6036                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6037                                 break;
6038                 }
6039         }
6040
6041         /* Build the groups for the domains */
6042         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6043                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6044                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6045                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6046                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6047                                         goto error;
6048                         } else {
6049                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6050                                         goto error;
6051                         }
6052                 }
6053         }
6054
6055         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6056         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6057                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6058                         continue;
6059
6060                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6061                         claim_allocations(i, sd);
6062                         init_sched_groups_power(i, sd);
6063                 }
6064         }
6065
6066         /* Attach the domains */
6067         rcu_read_lock();
6068         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6069                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6070                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6071         }
6072         rcu_read_unlock();
6073
6074         ret = 0;
6075 error:
6076         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6077         return ret;
6078 }
6079
6080 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6081 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6082 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6083                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6084
6085 /*
6086  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6087  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6088  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6089  */
6090 static cpumask_var_t fallback_doms;
6091
6092 /*
6093  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6094  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6095  * or 0 if it stayed the same.
6096  */
6097 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6098 {
6099         return 0;
6100 }
6101
6102 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6103 {
6104         int i;
6105         cpumask_var_t *doms;
6106
6107         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6108         if (!doms)
6109                 return NULL;
6110         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6111                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6112                         free_sched_domains(doms, i);
6113                         return NULL;
6114                 }
6115         }
6116         return doms;
6117 }
6118
6119 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6120 {
6121         unsigned int i;
6122         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6123                 free_cpumask_var(doms[i]);
6124         kfree(doms);
6125 }
6126
6127 /*
6128  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6129  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6130  * exclude other special cases in the future.
6131  */
6132 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6133 {
6134         int err;
6135
6136         arch_update_cpu_topology();
6137         ndoms_cur = 1;
6138         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6139         if (!doms_cur)
6140                 doms_cur = &fallback_doms;
6141         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6142         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6143         register_sched_domain_sysctl();
6144
6145         return err;
6146 }
6147
6148 /*
6149  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6150  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6151  */
6152 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6153 {
6154         int i;
6155
6156         rcu_read_lock();
6157         for_each_cpu(i, cpu_map)
6158                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6159         rcu_read_unlock();
6160 }
6161
6162 /* handle null as "default" */
6163 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6164                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6165 {
6166         struct sched_domain_attr tmp;
6167
6168         /* fast path */
6169         if (!new && !cur)
6170                 return 1;
6171
6172         tmp = SD_ATTR_INIT;
6173         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6174                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6175                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6176 }
6177
6178 /*
6179  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6180  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6181  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6182  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6183  *
6184  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6185  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6186  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6187  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6188  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6189  * it as it is.
6190  *
6191  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6192  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6193  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6194  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6195  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6196  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6197  *
6198  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6199  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6200  * and it will not create the default domain.
6201  *
6202  * Call with hotplug lock held
6203  */
6204 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6205                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6206 {
6207         int i, j, n;
6208         int new_topology;
6209
6210         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6211
6212         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6213         unregister_sched_domain_sysctl();
6214
6215         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6216         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6217
6218         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6219
6220         /* Destroy deleted domains */
6221         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6222                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6223                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6224                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6225                                 goto match1;
6226                 }
6227                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6228                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6229 match1:
6230                 ;
6231         }
6232
6233         n = ndoms_cur;
6234         if (doms_new == NULL) {
6235                 n = 0;
6236                 doms_new = &fallback_doms;
6237                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6238                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6239         }
6240
6241         /* Build new domains */
6242         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6243                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6244                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6245                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6246                                 goto match2;
6247                 }
6248                 /* no match - add a new doms_new */
6249                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6250 match2:
6251                 ;
6252         }
6253
6254         /* Remember the new sched domains */
6255         if (doms_cur != &fallback_doms)
6256                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6257         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6258         doms_cur = doms_new;
6259         dattr_cur = dattr_new;
6260         ndoms_cur = ndoms_new;
6261
6262         register_sched_domain_sysctl();
6263
6264         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6265 }
6266
6267 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6268
6269 /*
6270  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6271  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6272  * around partition_sched_domains().
6273  *
6274  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6275  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6276  */
6277 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6278                              void *hcpu)
6279 {
6280         switch (action) {
6281         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6282         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6283
6284                 /*
6285                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6286                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6287                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6288                  * domain, ignoring cpusets.
6289                  */
6290                 num_cpus_frozen--;
6291                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6292                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6293                         break;
6294                 }
6295
6296                 /*
6297                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6298                  * restore the original sched domains by considering the
6299                  * cpuset configurations.
6300                  */
6301
6302         case CPU_ONLINE:
6303         case CPU_DOWN_FAILED:
6304                 cpuset_update_active_cpus(true);
6305                 break;
6306         default:
6307                 return NOTIFY_DONE;
6308         }
6309         return NOTIFY_OK;
6310 }
6311
6312 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6313                                void *hcpu)
6314 {
6315         switch (action) {
6316         case CPU_DOWN_PREPARE:
6317                 cpuset_update_active_cpus(false);
6318                 break;
6319         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6320                 num_cpus_frozen++;
6321                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6322                 break;
6323         default:
6324                 return NOTIFY_DONE;
6325         }
6326         return NOTIFY_OK;
6327 }
6328
6329 void __init sched_init_smp(void)
6330 {
6331         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6332
6333         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6334         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6335
6336         sched_init_numa();
6337
6338         get_online_cpus();
6339         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6340         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6341         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6342         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6343                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6344         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6345         put_online_cpus();
6346
6347         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6348         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6349         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6350
6351         init_hrtick();
6352
6353         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6354         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6355                 BUG();
6356         sched_init_granularity();
6357         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6358
6359         init_sched_rt_class();
6360 }
6361 #else
6362 void __init sched_init_smp(void)
6363 {
6364         sched_init_granularity();
6365 }
6366 #endif /* CONFIG_SMP */
6367
6368 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6369
6370 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6371 {
6372         return in_lock_functions(addr) ||
6373                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6374                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6375 }
6376
6377 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6378 /*
6379  * Default task group.
6380  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6381  */
6382 struct task_group root_task_group;
6383 LIST_HEAD(task_groups);
6384 #endif
6385
6386 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6387
6388 void __init sched_init(void)
6389 {
6390         int i, j;
6391         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6392
6393 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6394         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6395 #endif
6396 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6397         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6398 #endif
6399 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6400         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6401 #endif
6402         if (alloc_size) {
6403                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6404
6405 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6406                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6407                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6408
6409                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6410                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6411
6412 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6413 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6414                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6415                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6416
6417                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6418                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6419
6420 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6421 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6422                 for_each_possible_cpu(i) {
6423                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6424                         ptr += cpumask_size();
6425                 }
6426 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6427         }
6428
6429 #ifdef CONFIG_SMP
6430         init_defrootdomain();
6431 #endif
6432
6433         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6434                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6435
6436 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6437         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6438                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6439 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6440
6441 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6442         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6443         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6444         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6445         autogroup_init(&init_task);
6446
6447 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6448
6449         for_each_possible_cpu(i) {
6450                 struct rq *rq;
6451
6452                 rq = cpu_rq(i);
6453                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6454                 rq->nr_running = 0;
6455                 rq->calc_load_active = 0;
6456                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6457                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6458                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6459 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6460                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6461                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6462                 /*
6463                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6464                  *
6465                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6466                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6467                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6468                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6469                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6470                  * (se->load.weight).
6471                  *
6472                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6473                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6474                  * then A0's share of the cpu resource is:
6475                  *
6476                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6477                  *
6478                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6479                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6480                  */
6481                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6482                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6483 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6484
6485                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6486 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6487                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6488                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6489 #endif
6490
6491                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6492                         rq->cpu_load[j] = 0;
6493
6494                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6495
6496 #ifdef CONFIG_SMP
6497                 rq->sd = NULL;
6498                 rq->rd = NULL;
6499                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6500                 rq->post_schedule = 0;
6501                 rq->active_balance = 0;
6502                 rq->next_balance = jiffies;
6503                 rq->push_cpu = 0;
6504                 rq->cpu = i;
6505                 rq->online = 0;
6506                 rq->idle_stamp = 0;
6507                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6508                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6509
6510                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6511
6512                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6513 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6514                 rq->nohz_flags = 0;
6515 #endif
6516 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6517                 rq->last_sched_tick = 0;
6518 #endif
6519 #endif
6520                 init_rq_hrtick(rq);
6521                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6522         }
6523
6524         set_load_weight(&init_task);
6525
6526 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6527         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6528 #endif
6529
6530 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6531         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6532 #endif
6533
6534         /*
6535          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6536          */
6537         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6538         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6539
6540         /*
6541          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6542          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6543          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6544          * when this runqueue becomes "idle".
6545          */
6546         init_idle(current, smp_processor_id());
6547
6548         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6549
6550         /*
6551          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6552          */
6553         current->sched_class = &fair_sched_class;
6554
6555 #ifdef CONFIG_SMP
6556         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6557         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6558         if (cpu_isolated_map == NULL)
6559                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6560         idle_thread_set_boot_cpu();
6561 #endif
6562         init_sched_fair_class();
6563
6564         scheduler_running = 1;
6565 }
6566
6567 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6568 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6569 {
6570         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6571
6572         return (nested == preempt_offset);
6573 }
6574
6575 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6576 {
6577         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6578
6579         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6580         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6581             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6582                 return;
6583         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6584                 return;
6585         prev_jiffy = jiffies;
6586
6587         printk(KERN_ERR
6588                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6589                         file, line);
6590         printk(KERN_ERR
6591                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6592                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6593                         current->pid, current->comm);
6594
6595         debug_show_held_locks(current);
6596         if (irqs_disabled())
6597                 print_irqtrace_events(current);
6598         dump_stack();
6599 }
6600 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6601 #endif
6602
6603 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6604 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6605 {
6606         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6607         int old_prio = p->prio;
6608         int on_rq;
6609
6610         on_rq = p->on_rq;
6611         if (on_rq)
6612                 dequeue_task(rq, p, 0);
6613         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6614         if (on_rq) {
6615                 enqueue_task(rq, p, 0);
6616                 resched_task(rq->curr);
6617         }
6618
6619         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6620 }
6621
6622 void normalize_rt_tasks(void)
6623 {
6624         struct task_struct *g, *p;
6625         unsigned long flags;
6626         struct rq *rq;
6627
6628         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6629         do_each_thread(g, p) {
6630                 /*
6631                  * Only normalize user tasks:
6632                  */
6633                 if (!p->mm)
6634                         continue;
6635
6636                 p->se.exec_start                = 0;
6637 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6638                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6639                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6640                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6641 #endif
6642
6643                 if (!rt_task(p)) {
6644                         /*
6645                          * Renice negative nice level userspace
6646                          * tasks back to 0:
6647                          */
6648                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6649                                 set_user_nice(p, 0);
6650                         continue;
6651                 }
6652
6653                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6654                 rq = __task_rq_lock(p);
6655
6656                 normalize_task(rq, p);
6657
6658                 __task_rq_unlock(rq);
6659                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6660         } while_each_thread(g, p);
6661
6662         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6663 }
6664
6665 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6666
6667 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6668 /*
6669  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6670  *
6671  * They can only be called when the whole system has been
6672  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6673  * activity can take place. Using them for anything else would
6674  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6675  * under any other configuration.
6676  */
6677
6678 /**
6679  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6680  * @cpu: the processor in question.
6681  *
6682  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6683  *
6684  * Return: The current task for @cpu.
6685  */
6686 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6687 {
6688         return cpu_curr(cpu);
6689 }
6690
6691 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6692
6693 #ifdef CONFIG_IA64
6694 /**
6695  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6696  * @cpu: the processor in question.
6697  * @p: the task pointer to set.
6698  *
6699  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6700  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6701  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
6702  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6703  * and caller must save the original value of the current task (see
6704  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6705  * re-starting the system.
6706  *
6707  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6708  */
6709 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6710 {
6711         cpu_curr(cpu) = p;
6712 }
6713
6714 #endif
6715
6716 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6717 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6718 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6719
6720 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
6721 {
6722         free_fair_sched_group(tg);
6723         free_rt_sched_group(tg);
6724         autogroup_free(tg);
6725         kfree(tg);
6726 }
6727
6728 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6729 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6730 {
6731         struct task_group *tg;
6732
6733         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6734         if (!tg)
6735                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6736
6737         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6738                 goto err;
6739
6740         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6741                 goto err;
6742
6743         return tg;
6744
6745 err:
6746         free_sched_group(tg);
6747         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6748 }
6749
6750 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6751 {
6752         unsigned long flags;
6753
6754         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6755         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6756
6757         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
6758
6759         tg->parent = parent;
6760         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6761         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6762         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6763 }
6764
6765 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6766 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6767 {
6768         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6769         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6770 }
6771
6772 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6773 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6774 {
6775         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6776         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
6777 }
6778
6779 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6780 {
6781         unsigned long flags;
6782         int i;
6783
6784         /* end participation in shares distribution */
6785         for_each_possible_cpu(i)
6786                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
6787
6788         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6789         list_del_rcu(&tg->list);
6790         list_del_rcu(&tg->siblings);
6791         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6792 }
6793
6794 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6795  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6796  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6797  *      reflect its new group.
6798  */
6799 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6800 {
6801         struct task_group *tg;
6802         int on_rq, running;
6803         unsigned long flags;
6804         struct rq *rq;
6805
6806         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6807
6808         running = task_current(rq, tsk);
6809         on_rq = tsk->on_rq;
6810
6811         if (on_rq)
6812                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6813         if (unlikely(running))
6814                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6815
6816         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
6817                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
6818                           struct task_group, css);
6819         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6820         tsk->sched_task_group = tg;
6821
6822 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6823         if (tsk->sched_class->task_move_group)
6824                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
6825         else
6826 #endif
6827                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6828
6829         if (unlikely(running))
6830                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6831         if (on_rq)
6832                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6833
6834         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
6835 }
6836 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6837
6838 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6839 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
6840 {
6841         if (runtime == RUNTIME_INF)
6842                 return 1ULL << 20;
6843
6844         return div64_u64(runtime << 20, period);
6845 }
6846 #endif
6847
6848 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6849 /*
6850  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6851  */
6852 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6853
6854 /* Must be called with tasklist_lock held */
6855 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6856 {
6857         struct task_struct *g, *p;
6858
6859         do_each_thread(g, p) {
6860                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
6861                         return 1;
6862         } while_each_thread(g, p);
6863
6864         return 0;
6865 }
6866
6867 struct rt_schedulable_data {
6868         struct task_group *tg;
6869         u64 rt_period;
6870         u64 rt_runtime;
6871 };
6872
6873 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6874 {
6875         struct rt_schedulable_data *d = data;
6876         struct task_group *child;
6877         unsigned long total, sum = 0;
6878         u64 period, runtime;
6879
6880         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6881         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6882
6883         if (tg == d->tg) {
6884                 period = d->rt_period;
6885                 runtime = d->rt_runtime;
6886         }
6887
6888         /*
6889          * Cannot have more runtime than the period.
6890          */
6891         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6892                 return -EINVAL;
6893
6894         /*
6895          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
6896          */
6897         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
6898                 return -EBUSY;
6899
6900         total = to_ratio(period, runtime);
6901
6902         /*
6903          * Nobody can have more than the global setting allows.
6904          */
6905         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
6906                 return -EINVAL;
6907
6908         /*
6909          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
6910          */
6911         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
6912                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
6913                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
6914
6915                 if (child == d->tg) {
6916                         period = d->rt_period;
6917                         runtime = d->rt_runtime;
6918                 }
6919
6920                 sum += to_ratio(period, runtime);
6921         }
6922
6923         if (sum > total)
6924                 return -EINVAL;
6925
6926         return 0;
6927 }
6928
6929 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
6930 {
6931         int ret;
6932
6933         struct rt_schedulable_data data = {
6934                 .tg = tg,
6935                 .rt_period = period,
6936                 .rt_runtime = runtime,
6937         };
6938
6939         rcu_read_lock();
6940         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
6941         rcu_read_unlock();
6942
6943         return ret;
6944 }
6945
6946 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
6947                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
6948 {
6949         int i, err = 0;
6950
6951         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6952         read_lock(&tasklist_lock);
6953         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
6954         if (err)
6955                 goto unlock;
6956
6957         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6958         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
6959         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
6960
6961         for_each_possible_cpu(i) {
6962                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
6963
6964                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6965                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
6966                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6967         }
6968         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6969 unlock:
6970         read_unlock(&tasklist_lock);
6971         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6972
6973         return err;
6974 }
6975
6976 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
6977 {
6978         u64 rt_runtime, rt_period;
6979
6980         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6981         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
6982         if (rt_runtime_us < 0)
6983                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
6984
6985         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6986 }
6987
6988 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
6989 {
6990         u64 rt_runtime_us;
6991
6992         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
6993                 return -1;
6994
6995         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6996         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
6997         return rt_runtime_us;
6998 }
6999
7000 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7001 {
7002         u64 rt_runtime, rt_period;
7003
7004         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7005         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7006
7007         if (rt_period == 0)
7008                 return -EINVAL;
7009
7010         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7011 }
7012
7013 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7014 {
7015         u64 rt_period_us;
7016
7017         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7018         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7019         return rt_period_us;
7020 }
7021
7022 static int sched_rt_global_constraints(void)
7023 {
7024         u64 runtime, period;
7025         int ret = 0;
7026
7027         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7028                 return -EINVAL;
7029
7030         runtime = global_rt_runtime();
7031         period = global_rt_period();
7032
7033         /*
7034          * Sanity check on the sysctl variables.
7035          */
7036         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7037                 return -EINVAL;
7038
7039         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7040         read_lock(&tasklist_lock);
7041         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7042         read_unlock(&tasklist_lock);
7043         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7044
7045         return ret;
7046 }
7047
7048 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7049 {
7050         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7051         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7052                 return 0;
7053
7054         return 1;
7055 }
7056
7057 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7058 static int sched_rt_global_constraints(void)
7059 {
7060         unsigned long flags;
7061         int i;
7062
7063         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7064                 return -EINVAL;
7065
7066         /*
7067          * There's always some RT tasks in the root group
7068          * -- migration, kstopmachine etc..
7069          */
7070         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7071                 return -EBUSY;
7072
7073         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7074         for_each_possible_cpu(i) {
7075                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7076
7077                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7078                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7079                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7080         }
7081         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7082
7083         return 0;
7084 }
7085 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7086
7087 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7088                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7089                 loff_t *ppos)
7090 {
7091         int ret;
7092         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7093
7094         mutex_lock(&mutex);
7095         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7096         /* make sure that internally we keep jiffies */
7097         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7098         if (!ret && write) {
7099                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7100                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7101         }
7102         mutex_unlock(&mutex);
7103         return ret;
7104 }
7105
7106 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7107                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7108                 loff_t *ppos)
7109 {
7110         int ret;
7111         int old_period, old_runtime;
7112         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7113
7114         mutex_lock(&mutex);
7115         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7116         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7117
7118         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7119
7120         if (!ret && write) {
7121                 ret = sched_rt_global_constraints();
7122                 if (ret) {
7123                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7124                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7125                 } else {
7126                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7127                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7128                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7129                 }
7130         }
7131         mutex_unlock(&mutex);
7132
7133         return ret;
7134 }
7135
7136 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7137
7138 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7139 {
7140         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7141 }
7142
7143 static struct cgroup_subsys_state *
7144 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7145 {
7146         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7147         struct task_group *tg;
7148
7149         if (!parent) {
7150                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7151                 return &root_task_group.css;
7152         }
7153
7154         tg = sched_create_group(parent);
7155         if (IS_ERR(tg))
7156                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7157
7158         return &tg->css;
7159 }
7160
7161 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7162 {
7163         struct task_group *tg = css_tg(css);
7164         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7165
7166         if (parent)
7167                 sched_online_group(tg, parent);
7168         return 0;
7169 }
7170
7171 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7172 {
7173         struct task_group *tg = css_tg(css);
7174
7175         sched_destroy_group(tg);
7176 }
7177
7178 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7179 {
7180         struct task_group *tg = css_tg(css);
7181
7182         sched_offline_group(tg);
7183 }
7184
7185 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7186                                  struct cgroup_taskset *tset)
7187 {
7188         struct task_struct *task;
7189
7190         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7191 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7192                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7193                         return -EINVAL;
7194 #else
7195                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7196                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7197                         return -EINVAL;
7198 #endif
7199         }
7200         return 0;
7201 }
7202
7203 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7204                               struct cgroup_taskset *tset)
7205 {
7206         struct task_struct *task;
7207
7208         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7209                 sched_move_task(task);
7210 }
7211
7212 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7213                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7214                             struct task_struct *task)
7215 {
7216         /*
7217          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7218          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7219          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7220          */
7221         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7222                 return;
7223
7224         sched_move_task(task);
7225 }
7226
7227 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7228 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7229                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7230 {
7231         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7232 }
7233
7234 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7235                                struct cftype *cft)
7236 {
7237         struct task_group *tg = css_tg(css);
7238
7239         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7240 }
7241
7242 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7243 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7244
7245 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7246 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7247
7248 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7249
7250 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7251 {
7252         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7253         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7254
7255         if (tg == &root_task_group)
7256                 return -EINVAL;
7257
7258         /*
7259          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7260          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7261          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7262          */
7263         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7264                 return -EINVAL;
7265
7266         /*
7267          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7268          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7269          * feasibility.
7270          */
7271         if (period > max_cfs_quota_period)
7272                 return -EINVAL;
7273
7274         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7275         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7276         if (ret)
7277                 goto out_unlock;
7278
7279         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7280         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7281         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7282         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7283         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7284         cfs_b->quota = quota;
7285
7286         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7287         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7288         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7289                 /* force a reprogram */
7290                 cfs_b->timer_active = 0;
7291                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7292         }
7293         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7294
7295         for_each_possible_cpu(i) {
7296                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7297                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7298
7299                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7300                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7301                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7302
7303                 if (cfs_rq->throttled)
7304                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7305                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7306         }
7307 out_unlock:
7308         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7309
7310         return ret;
7311 }
7312
7313 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7314 {
7315         u64 quota, period;
7316
7317         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7318         if (cfs_quota_us < 0)
7319                 quota = RUNTIME_INF;
7320         else
7321                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7322
7323         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7324 }
7325
7326 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7327 {
7328         u64 quota_us;
7329
7330         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7331                 return -1;
7332
7333         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7334         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7335
7336         return quota_us;
7337 }
7338
7339 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7340 {
7341         u64 quota, period;
7342
7343         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7344         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7345
7346         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7347 }
7348
7349 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7350 {
7351         u64 cfs_period_us;
7352
7353         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7354         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7355
7356         return cfs_period_us;
7357 }
7358
7359 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7360                                   struct cftype *cft)
7361 {
7362         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7363 }
7364
7365 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7366                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7367 {
7368         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7369 }
7370
7371 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7372                                    struct cftype *cft)
7373 {
7374         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7375 }
7376
7377 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7378                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7379 {
7380         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7381 }
7382
7383 struct cfs_schedulable_data {
7384         struct task_group *tg;
7385         u64 period, quota;
7386 };
7387
7388 /*
7389  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7390  * note: units are usecs
7391  */
7392 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7393                                struct cfs_schedulable_data *d)
7394 {
7395         u64 quota, period;
7396
7397         if (tg == d->tg) {
7398                 period = d->period;
7399                 quota = d->quota;
7400         } else {
7401                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7402                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7403         }
7404
7405         /* note: these should typically be equivalent */
7406         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7407                 return RUNTIME_INF;
7408
7409         return to_ratio(period, quota);
7410 }
7411
7412 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7413 {
7414         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7415         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7416         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7417
7418         if (!tg->parent) {
7419                 quota = RUNTIME_INF;
7420         } else {
7421                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7422
7423                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7424                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7425
7426                 /*
7427                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7428                  * limit is set
7429                  */
7430                 if (quota == RUNTIME_INF)
7431                         quota = parent_quota;
7432                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7433                         return -EINVAL;
7434         }
7435         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7436
7437         return 0;
7438 }
7439
7440 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7441 {
7442         int ret;
7443         struct cfs_schedulable_data data = {
7444                 .tg = tg,
7445                 .period = period,
7446                 .quota = quota,
7447         };
7448
7449         if (quota != RUNTIME_INF) {
7450                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7451                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7452         }
7453
7454         rcu_read_lock();
7455         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7456         rcu_read_unlock();
7457
7458         return ret;
7459 }
7460
7461 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7462                 struct cgroup_map_cb *cb)
7463 {
7464         struct task_group *tg = css_tg(css);
7465         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7466
7467         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7468         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7469         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7470
7471         return 0;
7472 }
7473 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7474 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7475
7476 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7477 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7478                                 struct cftype *cft, s64 val)
7479 {
7480         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7481 }
7482
7483 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7484                                struct cftype *cft)
7485 {
7486         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7487 }
7488
7489 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7490                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7491 {
7492         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7493 }
7494
7495 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7496                                    struct cftype *cft)
7497 {
7498         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7499 }
7500 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7501
7502 static struct cftype cpu_files[] = {
7503 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7504         {
7505                 .name = "shares",
7506                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7507                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7508         },
7509 #endif
7510 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7511         {
7512                 .name = "cfs_quota_us",
7513                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7514                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7515         },
7516         {
7517                 .name = "cfs_period_us",
7518                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7519                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7520         },
7521         {
7522                 .name = "stat",
7523                 .read_map = cpu_stats_show,
7524         },
7525 #endif
7526 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7527         {
7528                 .name = "rt_runtime_us",
7529                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7530                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7531         },
7532         {
7533                 .name = "rt_period_us",
7534                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7535                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7536         },
7537 #endif
7538         { }     /* terminate */
7539 };
7540
7541 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7542         .name           = "cpu",
7543         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7544         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7545         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7546         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7547         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7548         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7549         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7550         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7551         .base_cftypes   = cpu_files,
7552         .early_init     = 1,
7553 };
7554
7555 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7556
7557 void dump_cpu_task(int cpu)
7558 {
7559         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7560         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7561 }