]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - kernel/sched/core.c
sched: Move wait code from core.c to wait.c
[~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 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1017 {
1018         if (p->on_rq) {
1019                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1020
1021                 src_rq = task_rq(p);
1022                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1023
1024                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1025                 set_task_cpu(p, cpu);
1026                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1027                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1028         } else {
1029                 /*
1030                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1031                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1032                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1033                  */
1034                 p->wake_cpu = cpu;
1035         }
1036 }
1037
1038 struct migration_swap_arg {
1039         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1040         int src_cpu, dst_cpu;
1041 };
1042
1043 static int migrate_swap_stop(void *data)
1044 {
1045         struct migration_swap_arg *arg = data;
1046         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1047         int ret = -EAGAIN;
1048
1049         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1050         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1051
1052         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1053                         &arg->dst_task->pi_lock);
1054         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1055         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1056                 goto unlock;
1057
1058         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1059                 goto unlock;
1060
1061         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1062                 goto unlock;
1063
1064         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1065                 goto unlock;
1066
1067         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1068         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1069
1070         ret = 0;
1071
1072 unlock:
1073         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1074         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1075         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1076
1077         return ret;
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Cross migrate two tasks
1082  */
1083 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1084 {
1085         struct migration_swap_arg arg;
1086         int ret = -EINVAL;
1087
1088         arg = (struct migration_swap_arg){
1089                 .src_task = cur,
1090                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1091                 .dst_task = p,
1092                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1093         };
1094
1095         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1096                 goto out;
1097
1098         /*
1099          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1100          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1101          */
1102         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1103                 goto out;
1104
1105         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1106                 goto out;
1107
1108         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1109                 goto out;
1110
1111         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1112
1113 out:
1114         return ret;
1115 }
1116
1117 struct migration_arg {
1118         struct task_struct *task;
1119         int dest_cpu;
1120 };
1121
1122 static int migration_cpu_stop(void *data);
1123
1124 /*
1125  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1126  *
1127  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1128  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1129  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1130  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1131  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1132  * @p has remained unscheduled the whole time.
1133  *
1134  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1135  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1136  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1137  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1138  * waiting to become inactive.
1139  */
1140 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1141 {
1142         unsigned long flags;
1143         int running, on_rq;
1144         unsigned long ncsw;
1145         struct rq *rq;
1146
1147         for (;;) {
1148                 /*
1149                  * We do the initial early heuristics without holding
1150                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1151                  * the runqueue lock when things look like they will
1152                  * work out!
1153                  */
1154                 rq = task_rq(p);
1155
1156                 /*
1157                  * If the task is actively running on another CPU
1158                  * still, just relax and busy-wait without holding
1159                  * any locks.
1160                  *
1161                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1162                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1163                  * But we don't care, since "task_running()" will
1164                  * return false if the runqueue has changed and p
1165                  * is actually now running somewhere else!
1166                  */
1167                 while (task_running(rq, p)) {
1168                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1169                                 return 0;
1170                         cpu_relax();
1171                 }
1172
1173                 /*
1174                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1175                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1176                  * just go back and repeat.
1177                  */
1178                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1179                 trace_sched_wait_task(p);
1180                 running = task_running(rq, p);
1181                 on_rq = p->on_rq;
1182                 ncsw = 0;
1183                 if (!match_state || p->state == match_state)
1184                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1185                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1186
1187                 /*
1188                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1189                  */
1190                 if (unlikely(!ncsw))
1191                         break;
1192
1193                 /*
1194                  * Was it really running after all now that we
1195                  * checked with the proper locks actually held?
1196                  *
1197                  * Oops. Go back and try again..
1198                  */
1199                 if (unlikely(running)) {
1200                         cpu_relax();
1201                         continue;
1202                 }
1203
1204                 /*
1205                  * It's not enough that it's not actively running,
1206                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1207                  * preempted!
1208                  *
1209                  * So if it was still runnable (but just not actively
1210                  * running right now), it's preempted, and we should
1211                  * yield - it could be a while.
1212                  */
1213                 if (unlikely(on_rq)) {
1214                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1215
1216                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1217                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1218                         continue;
1219                 }
1220
1221                 /*
1222                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1223                  * runnable, which means that it will never become
1224                  * running in the future either. We're all done!
1225                  */
1226                 break;
1227         }
1228
1229         return ncsw;
1230 }
1231
1232 /***
1233  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1234  * @p: the to-be-kicked thread
1235  *
1236  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1237  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1238  *
1239  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1240  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1241  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1242  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1243  * achieved as well.
1244  */
1245 void kick_process(struct task_struct *p)
1246 {
1247         int cpu;
1248
1249         preempt_disable();
1250         cpu = task_cpu(p);
1251         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1252                 smp_send_reschedule(cpu);
1253         preempt_enable();
1254 }
1255 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1256 #endif /* CONFIG_SMP */
1257
1258 #ifdef CONFIG_SMP
1259 /*
1260  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1261  */
1262 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1263 {
1264         int nid = cpu_to_node(cpu);
1265         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1266         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1267         int dest_cpu;
1268
1269         /*
1270          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1271          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1272          * select the cpu on the other node.
1273          */
1274         if (nid != -1) {
1275                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1276
1277                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1278                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1279                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1280                                 continue;
1281                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1282                                 continue;
1283                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1284                                 return dest_cpu;
1285                 }
1286         }
1287
1288         for (;;) {
1289                 /* Any allowed, online CPU? */
1290                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1291                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1292                                 continue;
1293                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1294                                 continue;
1295                         goto out;
1296                 }
1297
1298                 switch (state) {
1299                 case cpuset:
1300                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1301                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1302                         state = possible;
1303                         break;
1304
1305                 case possible:
1306                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1307                         state = fail;
1308                         break;
1309
1310                 case fail:
1311                         BUG();
1312                         break;
1313                 }
1314         }
1315
1316 out:
1317         if (state != cpuset) {
1318                 /*
1319                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1320                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1321                  * leave kernel.
1322                  */
1323                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1324                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1325                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1326                 }
1327         }
1328
1329         return dest_cpu;
1330 }
1331
1332 /*
1333  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1334  */
1335 static inline
1336 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1337 {
1338         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1339
1340         /*
1341          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1342          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1343          * cpu.
1344          *
1345          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1346          *
1347          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1348          *   not worry about this generic constraint ]
1349          */
1350         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1351                      !cpu_online(cpu)))
1352                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1353
1354         return cpu;
1355 }
1356
1357 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1358 {
1359         s64 diff = sample - *avg;
1360         *avg += diff >> 3;
1361 }
1362 #endif
1363
1364 static void
1365 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1366 {
1367 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1368         struct rq *rq = this_rq();
1369
1370 #ifdef CONFIG_SMP
1371         int this_cpu = smp_processor_id();
1372
1373         if (cpu == this_cpu) {
1374                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1375                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1376         } else {
1377                 struct sched_domain *sd;
1378
1379                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1380                 rcu_read_lock();
1381                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1382                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1383                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1384                                 break;
1385                         }
1386                 }
1387                 rcu_read_unlock();
1388         }
1389
1390         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1391                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1392
1393 #endif /* CONFIG_SMP */
1394
1395         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1396         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1397
1398         if (wake_flags & WF_SYNC)
1399                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1400
1401 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1402 }
1403
1404 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1405 {
1406         activate_task(rq, p, en_flags);
1407         p->on_rq = 1;
1408
1409         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1410         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1411                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1412 }
1413
1414 /*
1415  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1416  */
1417 static void
1418 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1419 {
1420         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1421         trace_sched_wakeup(p, true);
1422
1423         p->state = TASK_RUNNING;
1424 #ifdef CONFIG_SMP
1425         if (p->sched_class->task_woken)
1426                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1427
1428         if (rq->idle_stamp) {
1429                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1430                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1431
1432                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1433
1434                 if (rq->avg_idle > max)
1435                         rq->avg_idle = max;
1436
1437                 rq->idle_stamp = 0;
1438         }
1439 #endif
1440 }
1441
1442 static void
1443 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1444 {
1445 #ifdef CONFIG_SMP
1446         if (p->sched_contributes_to_load)
1447                 rq->nr_uninterruptible--;
1448 #endif
1449
1450         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1451         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1452 }
1453
1454 /*
1455  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1456  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1457  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1458  * the task is still ->on_rq.
1459  */
1460 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1461 {
1462         struct rq *rq;
1463         int ret = 0;
1464
1465         rq = __task_rq_lock(p);
1466         if (p->on_rq) {
1467                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1468                 update_rq_clock(rq);
1469                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1470                 ret = 1;
1471         }
1472         __task_rq_unlock(rq);
1473
1474         return ret;
1475 }
1476
1477 #ifdef CONFIG_SMP
1478 static void sched_ttwu_pending(void)
1479 {
1480         struct rq *rq = this_rq();
1481         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1482         struct task_struct *p;
1483
1484         raw_spin_lock(&rq->lock);
1485
1486         while (llist) {
1487                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1488                 llist = llist_next(llist);
1489                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1490         }
1491
1492         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1493 }
1494
1495 void scheduler_ipi(void)
1496 {
1497         /*
1498          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1499          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1500          * this IPI.
1501          */
1502         if (tif_need_resched())
1503                 set_preempt_need_resched();
1504
1505         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1506                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1507                         && !got_nohz_idle_kick())
1508                 return;
1509
1510         /*
1511          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1512          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1513          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1514          * we do call them.
1515          *
1516          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1517          * properly.
1518          *
1519          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1520          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1521          * somewhat pessimize the simple resched case.
1522          */
1523         irq_enter();
1524         tick_nohz_full_check();
1525         sched_ttwu_pending();
1526
1527         /*
1528          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1529          */
1530         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1531                 this_rq()->idle_balance = 1;
1532                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1533         }
1534         irq_exit();
1535 }
1536
1537 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1538 {
1539         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1540                 smp_send_reschedule(cpu);
1541 }
1542
1543 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1544 {
1545         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1546 }
1547 #endif /* CONFIG_SMP */
1548
1549 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1550 {
1551         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1552
1553 #if defined(CONFIG_SMP)
1554         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1555                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1556                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1557                 return;
1558         }
1559 #endif
1560
1561         raw_spin_lock(&rq->lock);
1562         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1563         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1564 }
1565
1566 /**
1567  * try_to_wake_up - wake up a thread
1568  * @p: the thread to be awakened
1569  * @state: the mask of task states that can be woken
1570  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1571  *
1572  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1573  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1574  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1575  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1576  * runnable without the overhead of this.
1577  *
1578  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1579  * or @state didn't match @p's state.
1580  */
1581 static int
1582 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1583 {
1584         unsigned long flags;
1585         int cpu, success = 0;
1586
1587         /*
1588          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1589          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1590          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1591          * set_current_state() the waiting thread does.
1592          */
1593         smp_mb__before_spinlock();
1594         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1595         if (!(p->state & state))
1596                 goto out;
1597
1598         success = 1; /* we're going to change ->state */
1599         cpu = task_cpu(p);
1600
1601         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1602                 goto stat;
1603
1604 #ifdef CONFIG_SMP
1605         /*
1606          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1607          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1608          */
1609         while (p->on_cpu)
1610                 cpu_relax();
1611         /*
1612          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1613          */
1614         smp_rmb();
1615
1616         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1617         p->state = TASK_WAKING;
1618
1619         if (p->sched_class->task_waking)
1620                 p->sched_class->task_waking(p);
1621
1622         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1623         if (task_cpu(p) != cpu) {
1624                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1625                 set_task_cpu(p, cpu);
1626         }
1627 #endif /* CONFIG_SMP */
1628
1629         ttwu_queue(p, cpu);
1630 stat:
1631         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1632 out:
1633         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1634
1635         return success;
1636 }
1637
1638 /**
1639  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1640  * @p: the thread to be awakened
1641  *
1642  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1643  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1644  * the current task.
1645  */
1646 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1647 {
1648         struct rq *rq = task_rq(p);
1649
1650         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1651             WARN_ON_ONCE(p == current))
1652                 return;
1653
1654         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1655
1656         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1657                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1658                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1659                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1660         }
1661
1662         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1663                 goto out;
1664
1665         if (!p->on_rq)
1666                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1667
1668         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1669         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1670 out:
1671         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1672 }
1673
1674 /**
1675  * wake_up_process - Wake up a specific process
1676  * @p: The process to be woken up.
1677  *
1678  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1679  * processes.
1680  *
1681  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1682  *
1683  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1684  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1685  */
1686 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1687 {
1688         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1689         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1692
1693 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1694 {
1695         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1700  * p is forked by current.
1701  *
1702  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1703  */
1704 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1705 {
1706         p->on_rq                        = 0;
1707
1708         p->se.on_rq                     = 0;
1709         p->se.exec_start                = 0;
1710         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1711         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1712         p->se.nr_migrations             = 0;
1713         p->se.vruntime                  = 0;
1714         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1715
1716 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1717         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1718 #endif
1719
1720         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1721
1722 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1723         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1724 #endif
1725
1726 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1727         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1728                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1729                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1730         }
1731
1732         if (clone_flags & CLONE_VM)
1733                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1734         else
1735                 p->numa_preferred_nid = -1;
1736
1737         p->node_stamp = 0ULL;
1738         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1739         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1740         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1741         p->numa_faults = NULL;
1742         p->numa_faults_buffer = NULL;
1743
1744         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1745         p->numa_group = NULL;
1746 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1747 }
1748
1749 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1750 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1751 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1752 {
1753         if (enabled)
1754                 sched_feat_set("NUMA");
1755         else
1756                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1757 }
1758 #else
1759 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1760
1761 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1762 {
1763         numabalancing_enabled = enabled;
1764 }
1765 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1766 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1767
1768 /*
1769  * fork()/clone()-time setup:
1770  */
1771 void sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1772 {
1773         unsigned long flags;
1774         int cpu = get_cpu();
1775
1776         __sched_fork(clone_flags, p);
1777         /*
1778          * We mark the process as running here. This guarantees that
1779          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1780          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1781          */
1782         p->state = TASK_RUNNING;
1783
1784         /*
1785          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1786          */
1787         p->prio = current->normal_prio;
1788
1789         /*
1790          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1791          */
1792         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1793                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1794                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1795                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1796                         p->rt_priority = 0;
1797                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1798                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1799
1800                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1801                 set_load_weight(p);
1802
1803                 /*
1804                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1805                  * fulfilled its duty:
1806                  */
1807                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1808         }
1809
1810         if (!rt_prio(p->prio))
1811                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1812
1813         if (p->sched_class->task_fork)
1814                 p->sched_class->task_fork(p);
1815
1816         /*
1817          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1818          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1819          * is ran before sched_fork().
1820          *
1821          * Silence PROVE_RCU.
1822          */
1823         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1824         set_task_cpu(p, cpu);
1825         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1826
1827 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1828         if (likely(sched_info_on()))
1829                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1830 #endif
1831 #if defined(CONFIG_SMP)
1832         p->on_cpu = 0;
1833 #endif
1834         init_task_preempt_count(p);
1835 #ifdef CONFIG_SMP
1836         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1837 #endif
1838
1839         put_cpu();
1840 }
1841
1842 /*
1843  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1844  *
1845  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1846  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1847  * on the runqueue and wakes it.
1848  */
1849 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1850 {
1851         unsigned long flags;
1852         struct rq *rq;
1853
1854         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1855 #ifdef CONFIG_SMP
1856         /*
1857          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1858          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1859          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1860          */
1861         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
1862 #endif
1863
1864         /* Initialize new task's runnable average */
1865         init_task_runnable_average(p);
1866         rq = __task_rq_lock(p);
1867         activate_task(rq, p, 0);
1868         p->on_rq = 1;
1869         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1870         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1871 #ifdef CONFIG_SMP
1872         if (p->sched_class->task_woken)
1873                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1874 #endif
1875         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1876 }
1877
1878 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1879
1880 /**
1881  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1882  * @notifier: notifier struct to register
1883  */
1884 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1885 {
1886         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1887 }
1888 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1889
1890 /**
1891  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1892  * @notifier: notifier struct to unregister
1893  *
1894  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1895  */
1896 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1897 {
1898         hlist_del(&notifier->link);
1899 }
1900 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1901
1902 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1903 {
1904         struct preempt_notifier *notifier;
1905
1906         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1907                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1908 }
1909
1910 static void
1911 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1912                                  struct task_struct *next)
1913 {
1914         struct preempt_notifier *notifier;
1915
1916         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1917                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1918 }
1919
1920 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1921
1922 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1923 {
1924 }
1925
1926 static void
1927 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1928                                  struct task_struct *next)
1929 {
1930 }
1931
1932 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1933
1934 /**
1935  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1936  * @rq: the runqueue preparing to switch
1937  * @prev: the current task that is being switched out
1938  * @next: the task we are going to switch to.
1939  *
1940  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1941  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1942  * switch.
1943  *
1944  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1945  * hooks.
1946  */
1947 static inline void
1948 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1949                     struct task_struct *next)
1950 {
1951         trace_sched_switch(prev, next);
1952         sched_info_switch(rq, prev, next);
1953         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1954         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1955         prepare_lock_switch(rq, next);
1956         prepare_arch_switch(next);
1957 }
1958
1959 /**
1960  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1961  * @rq: runqueue associated with task-switch
1962  * @prev: the thread we just switched away from.
1963  *
1964  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1965  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1966  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1967  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1968  *
1969  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1970  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1971  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1972  * details.)
1973  */
1974 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1975         __releases(rq->lock)
1976 {
1977         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1978         long prev_state;
1979
1980         rq->prev_mm = NULL;
1981
1982         /*
1983          * A task struct has one reference for the use as "current".
1984          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1985          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1986          * the scheduled task must drop that reference.
1987          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1988          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1989          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1990          * be dropped twice.
1991          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1992          */
1993         prev_state = prev->state;
1994         vtime_task_switch(prev);
1995         finish_arch_switch(prev);
1996         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1997         finish_lock_switch(rq, prev);
1998         finish_arch_post_lock_switch();
1999
2000         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2001         if (mm)
2002                 mmdrop(mm);
2003         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2004                 task_numa_free(prev);
2005
2006                 /*
2007                  * Remove function-return probe instances associated with this
2008                  * task and put them back on the free list.
2009                  */
2010                 kprobe_flush_task(prev);
2011                 put_task_struct(prev);
2012         }
2013
2014         tick_nohz_task_switch(current);
2015 }
2016
2017 #ifdef CONFIG_SMP
2018
2019 /* assumes rq->lock is held */
2020 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2021 {
2022         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2023                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2024 }
2025
2026 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2027 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2028 {
2029         if (rq->post_schedule) {
2030                 unsigned long flags;
2031
2032                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2033                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2034                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2035                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2036
2037                 rq->post_schedule = 0;
2038         }
2039 }
2040
2041 #else
2042
2043 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2044 {
2045 }
2046
2047 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2048 {
2049 }
2050
2051 #endif
2052
2053 /**
2054  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2055  * @prev: the thread we just switched away from.
2056  */
2057 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2058         __releases(rq->lock)
2059 {
2060         struct rq *rq = this_rq();
2061
2062         finish_task_switch(rq, prev);
2063
2064         /*
2065          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2066          * task_switch?
2067          */
2068         post_schedule(rq);
2069
2070 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2071         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2072         preempt_enable();
2073 #endif
2074         if (current->set_child_tid)
2075                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2076 }
2077
2078 /*
2079  * context_switch - switch to the new MM and the new
2080  * thread's register state.
2081  */
2082 static inline void
2083 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2084                struct task_struct *next)
2085 {
2086         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2087
2088         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2089
2090         mm = next->mm;
2091         oldmm = prev->active_mm;
2092         /*
2093          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2094          * combine the page table reload and the switch backend into
2095          * one hypercall.
2096          */
2097         arch_start_context_switch(prev);
2098
2099         if (!mm) {
2100                 next->active_mm = oldmm;
2101                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2102                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2103         } else
2104                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2105
2106         if (!prev->mm) {
2107                 prev->active_mm = NULL;
2108                 rq->prev_mm = oldmm;
2109         }
2110         /*
2111          * Since the runqueue lock will be released by the next
2112          * task (which is an invalid locking op but in the case
2113          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2114          * do an early lockdep release here:
2115          */
2116 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2117         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2118 #endif
2119
2120         context_tracking_task_switch(prev, next);
2121         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2122         switch_to(prev, next, prev);
2123
2124         barrier();
2125         /*
2126          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2127          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2128          * frame will be invalid.
2129          */
2130         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2131 }
2132
2133 /*
2134  * nr_running and nr_context_switches:
2135  *
2136  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2137  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2138  */
2139 unsigned long nr_running(void)
2140 {
2141         unsigned long i, sum = 0;
2142
2143         for_each_online_cpu(i)
2144                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2145
2146         return sum;
2147 }
2148
2149 unsigned long long nr_context_switches(void)
2150 {
2151         int i;
2152         unsigned long long sum = 0;
2153
2154         for_each_possible_cpu(i)
2155                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2156
2157         return sum;
2158 }
2159
2160 unsigned long nr_iowait(void)
2161 {
2162         unsigned long i, sum = 0;
2163
2164         for_each_possible_cpu(i)
2165                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2166
2167         return sum;
2168 }
2169
2170 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2171 {
2172         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2173         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2174 }
2175
2176 #ifdef CONFIG_SMP
2177
2178 /*
2179  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2180  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2181  */
2182 void sched_exec(void)
2183 {
2184         struct task_struct *p = current;
2185         unsigned long flags;
2186         int dest_cpu;
2187
2188         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2189         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2190         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2191                 goto unlock;
2192
2193         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2194                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2195
2196                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2197                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2198                 return;
2199         }
2200 unlock:
2201         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2202 }
2203
2204 #endif
2205
2206 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2207 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2208
2209 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2210 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2211
2212 /*
2213  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2214  * @p in case that task is currently running.
2215  *
2216  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2217  */
2218 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2219 {
2220         u64 ns = 0;
2221
2222         if (task_current(rq, p)) {
2223                 update_rq_clock(rq);
2224                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2225                 if ((s64)ns < 0)
2226                         ns = 0;
2227         }
2228
2229         return ns;
2230 }
2231
2232 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2233 {
2234         unsigned long flags;
2235         struct rq *rq;
2236         u64 ns = 0;
2237
2238         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2239         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2240         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2241
2242         return ns;
2243 }
2244
2245 /*
2246  * Return accounted runtime for the task.
2247  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2248  * pending runtime that have not been accounted yet.
2249  */
2250 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2251 {
2252         unsigned long flags;
2253         struct rq *rq;
2254         u64 ns = 0;
2255
2256         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2257         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2258         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2259
2260         return ns;
2261 }
2262
2263 /*
2264  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2265  * We call it with interrupts disabled.
2266  */
2267 void scheduler_tick(void)
2268 {
2269         int cpu = smp_processor_id();
2270         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2271         struct task_struct *curr = rq->curr;
2272
2273         sched_clock_tick();
2274
2275         raw_spin_lock(&rq->lock);
2276         update_rq_clock(rq);
2277         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2278         update_cpu_load_active(rq);
2279         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2280
2281         perf_event_task_tick();
2282
2283 #ifdef CONFIG_SMP
2284         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2285         trigger_load_balance(rq, cpu);
2286 #endif
2287         rq_last_tick_reset(rq);
2288 }
2289
2290 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2291 /**
2292  * scheduler_tick_max_deferment
2293  *
2294  * Keep at least one tick per second when a single
2295  * active task is running because the scheduler doesn't
2296  * yet completely support full dynticks environment.
2297  *
2298  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2299  * balancing, etc... continue to move forward, even
2300  * with a very low granularity.
2301  *
2302  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2303  */
2304 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2305 {
2306         struct rq *rq = this_rq();
2307         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2308
2309         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2310
2311         if (time_before_eq(next, now))
2312                 return 0;
2313
2314         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2315 }
2316 #endif
2317
2318 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2319 {
2320         if (in_lock_functions(addr)) {
2321                 addr = CALLER_ADDR2;
2322                 if (in_lock_functions(addr))
2323                         addr = CALLER_ADDR3;
2324         }
2325         return addr;
2326 }
2327
2328 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2329                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2330
2331 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2332 {
2333 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2334         /*
2335          * Underflow?
2336          */
2337         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2338                 return;
2339 #endif
2340         __preempt_count_add(val);
2341 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2342         /*
2343          * Spinlock count overflowing soon?
2344          */
2345         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2346                                 PREEMPT_MASK - 10);
2347 #endif
2348         if (preempt_count() == val)
2349                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2350 }
2351 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2352
2353 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2354 {
2355 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2356         /*
2357          * Underflow?
2358          */
2359         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2360                 return;
2361         /*
2362          * Is the spinlock portion underflowing?
2363          */
2364         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2365                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2366                 return;
2367 #endif
2368
2369         if (preempt_count() == val)
2370                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2371         __preempt_count_sub(val);
2372 }
2373 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2374
2375 #endif
2376
2377 /*
2378  * Print scheduling while atomic bug:
2379  */
2380 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2381 {
2382         if (oops_in_progress)
2383                 return;
2384
2385         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2386                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2387
2388         debug_show_held_locks(prev);
2389         print_modules();
2390         if (irqs_disabled())
2391                 print_irqtrace_events(prev);
2392         dump_stack();
2393         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2394 }
2395
2396 /*
2397  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2398  */
2399 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2400 {
2401         /*
2402          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2403          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2404          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2405          */
2406         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2407                 __schedule_bug(prev);
2408         rcu_sleep_check();
2409
2410         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2411
2412         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2413 }
2414
2415 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2416 {
2417         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2418                 update_rq_clock(rq);
2419         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2420 }
2421
2422 /*
2423  * Pick up the highest-prio task:
2424  */
2425 static inline struct task_struct *
2426 pick_next_task(struct rq *rq)
2427 {
2428         const struct sched_class *class;
2429         struct task_struct *p;
2430
2431         /*
2432          * Optimization: we know that if all tasks are in
2433          * the fair class we can call that function directly:
2434          */
2435         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2436                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2437                 if (likely(p))
2438                         return p;
2439         }
2440
2441         for_each_class(class) {
2442                 p = class->pick_next_task(rq);
2443                 if (p)
2444                         return p;
2445         }
2446
2447         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2448 }
2449
2450 /*
2451  * __schedule() is the main scheduler function.
2452  *
2453  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2454  *
2455  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2456  *
2457  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2458  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2459  *
2460  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2461  *      interrupt handler scheduler_tick().
2462  *
2463  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2464  *      task to the run-queue and that's it.
2465  *
2466  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2467  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2468  *      called on the nearest possible occasion:
2469  *
2470  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2471  *
2472  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2473  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2474  *           spin_unlock()!)
2475  *
2476  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2477  *           preemptible context
2478  *
2479  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2480  *         then at the next:
2481  *
2482  *          - cond_resched() call
2483  *          - explicit schedule() call
2484  *          - return from syscall or exception to user-space
2485  *          - return from interrupt-handler to user-space
2486  */
2487 static void __sched __schedule(void)
2488 {
2489         struct task_struct *prev, *next;
2490         unsigned long *switch_count;
2491         struct rq *rq;
2492         int cpu;
2493
2494 need_resched:
2495         preempt_disable();
2496         cpu = smp_processor_id();
2497         rq = cpu_rq(cpu);
2498         rcu_note_context_switch(cpu);
2499         prev = rq->curr;
2500
2501         schedule_debug(prev);
2502
2503         if (sched_feat(HRTICK))
2504                 hrtick_clear(rq);
2505
2506         /*
2507          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2508          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2509          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2510          */
2511         smp_mb__before_spinlock();
2512         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2513
2514         switch_count = &prev->nivcsw;
2515         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2516                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2517                         prev->state = TASK_RUNNING;
2518                 } else {
2519                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2520                         prev->on_rq = 0;
2521
2522                         /*
2523                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2524                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2525                          * concurrency.
2526                          */
2527                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2528                                 struct task_struct *to_wakeup;
2529
2530                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2531                                 if (to_wakeup)
2532                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2533                         }
2534                 }
2535                 switch_count = &prev->nvcsw;
2536         }
2537
2538         pre_schedule(rq, prev);
2539
2540         if (unlikely(!rq->nr_running))
2541                 idle_balance(cpu, rq);
2542
2543         put_prev_task(rq, prev);
2544         next = pick_next_task(rq);
2545         clear_tsk_need_resched(prev);
2546         clear_preempt_need_resched();
2547         rq->skip_clock_update = 0;
2548
2549         if (likely(prev != next)) {
2550                 rq->nr_switches++;
2551                 rq->curr = next;
2552                 ++*switch_count;
2553
2554                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2555                 /*
2556                  * The context switch have flipped the stack from under us
2557                  * and restored the local variables which were saved when
2558                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2559                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2560                  */
2561                 cpu = smp_processor_id();
2562                 rq = cpu_rq(cpu);
2563         } else
2564                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2565
2566         post_schedule(rq);
2567
2568         sched_preempt_enable_no_resched();
2569         if (need_resched())
2570                 goto need_resched;
2571 }
2572
2573 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2574 {
2575         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2576                 return;
2577         /*
2578          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2579          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2580          */
2581         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2582                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2583 }
2584
2585 asmlinkage void __sched schedule(void)
2586 {
2587         struct task_struct *tsk = current;
2588
2589         sched_submit_work(tsk);
2590         __schedule();
2591 }
2592 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2593
2594 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2595 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2596 {
2597         /*
2598          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2599          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2600          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2601          * we find a better solution.
2602          */
2603         user_exit();
2604         schedule();
2605         user_enter();
2606 }
2607 #endif
2608
2609 /**
2610  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2611  *
2612  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2613  */
2614 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2615 {
2616         sched_preempt_enable_no_resched();
2617         schedule();
2618         preempt_disable();
2619 }
2620
2621 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2622 /*
2623  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2624  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2625  * occur there and call schedule directly.
2626  */
2627 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2628 {
2629         /*
2630          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2631          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2632          */
2633         if (likely(!preemptible()))
2634                 return;
2635
2636         do {
2637                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2638                 __schedule();
2639                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2640
2641                 /*
2642                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2643                  * between schedule and now.
2644                  */
2645                 barrier();
2646         } while (need_resched());
2647 }
2648 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2649
2650 /*
2651  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2652  * off of irq context.
2653  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2654  * protect us against recursive calling from irq.
2655  */
2656 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2657 {
2658         enum ctx_state prev_state;
2659
2660         /* Catch callers which need to be fixed */
2661         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2662
2663         prev_state = exception_enter();
2664
2665         do {
2666                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2667                 local_irq_enable();
2668                 __schedule();
2669                 local_irq_disable();
2670                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2671
2672                 /*
2673                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2674                  * between schedule and now.
2675                  */
2676                 barrier();
2677         } while (need_resched());
2678
2679         exception_exit(prev_state);
2680 }
2681
2682 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2683
2684 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2685                           void *key)
2686 {
2687         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2688 }
2689 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2690
2691 /**
2692  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
2693  * @x:  holds the state of this particular completion
2694  *
2695  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
2696  * awakened in the same order in which they were queued.
2697  *
2698  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
2699  *
2700  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2701  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2702  */
2703 void complete(struct completion *x)
2704 {
2705         unsigned long flags;
2706
2707         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2708         x->done++;
2709         __wake_up_locked(&x->wait, TASK_NORMAL, 1);
2710         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2711 }
2712 EXPORT_SYMBOL(complete);
2713
2714 /**
2715  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
2716  * @x:  holds the state of this particular completion
2717  *
2718  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
2719  *
2720  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2721  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2722  */
2723 void complete_all(struct completion *x)
2724 {
2725         unsigned long flags;
2726
2727         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2728         x->done += UINT_MAX/2;
2729         __wake_up_locked(&x->wait, TASK_NORMAL, 0);
2730         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2731 }
2732 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
2733
2734 static inline long __sched
2735 do_wait_for_common(struct completion *x,
2736                    long (*action)(long), long timeout, int state)
2737 {
2738         if (!x->done) {
2739                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2740
2741                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
2742                 do {
2743                         if (signal_pending_state(state, current)) {
2744                                 timeout = -ERESTARTSYS;
2745                                 break;
2746                         }
2747                         __set_current_state(state);
2748                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2749                         timeout = action(timeout);
2750                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2751                 } while (!x->done && timeout);
2752                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
2753                 if (!x->done)
2754                         return timeout;
2755         }
2756         x->done--;
2757         return timeout ?: 1;
2758 }
2759
2760 static inline long __sched
2761 __wait_for_common(struct completion *x,
2762                   long (*action)(long), long timeout, int state)
2763 {
2764         might_sleep();
2765
2766         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2767         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
2768         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2769         return timeout;
2770 }
2771
2772 static long __sched
2773 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
2774 {
2775         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
2776 }
2777
2778 static long __sched
2779 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
2780 {
2781         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
2782 }
2783
2784 /**
2785  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
2786  * @x:  holds the state of this particular completion
2787  *
2788  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2789  * interruptible and there is no timeout.
2790  *
2791  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
2792  * and interrupt capability. Also see complete().
2793  */
2794 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
2795 {
2796         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2797 }
2798 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
2799
2800 /**
2801  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2802  * @x:  holds the state of this particular completion
2803  * @timeout:  timeout value in jiffies
2804  *
2805  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2806  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2807  * interruptible.
2808  *
2809  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2810  * till timeout) if completed.
2811  */
2812 unsigned long __sched
2813 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2814 {
2815         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2816 }
2817 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
2818
2819 /**
2820  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
2821  * @x:  holds the state of this particular completion
2822  *
2823  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2824  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
2825  * for IO.
2826  */
2827 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
2828 {
2829         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2830 }
2831 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
2832
2833 /**
2834  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2835  * @x:  holds the state of this particular completion
2836  * @timeout:  timeout value in jiffies
2837  *
2838  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2839  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2840  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
2841  *
2842  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2843  * till timeout) if completed.
2844  */
2845 unsigned long __sched
2846 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2847 {
2848         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2849 }
2850 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
2851
2852 /**
2853  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
2854  * @x:  holds the state of this particular completion
2855  *
2856  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
2857  * interruptible.
2858  *
2859  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2860  */
2861 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
2862 {
2863         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
2864         if (t == -ERESTARTSYS)
2865                 return t;
2866         return 0;
2867 }
2868 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
2869
2870 /**
2871  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
2872  * @x:  holds the state of this particular completion
2873  * @timeout:  timeout value in jiffies
2874  *
2875  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2876  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
2877  *
2878  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2879  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2880  */
2881 long __sched
2882 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
2883                                           unsigned long timeout)
2884 {
2885         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
2886 }
2887 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
2888
2889 /**
2890  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
2891  * @x:  holds the state of this particular completion
2892  *
2893  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
2894  * interrupted by a kill signal.
2895  *
2896  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2897  */
2898 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
2899 {
2900         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
2901         if (t == -ERESTARTSYS)
2902                 return t;
2903         return 0;
2904 }
2905 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
2906
2907 /**
2908  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
2909  * @x:  holds the state of this particular completion
2910  * @timeout:  timeout value in jiffies
2911  *
2912  * This waits for either a completion of a specific task to be
2913  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
2914  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
2915  *
2916  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2917  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2918  */
2919 long __sched
2920 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
2921                                      unsigned long timeout)
2922 {
2923         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
2924 }
2925 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
2926
2927 /**
2928  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
2929  *      @x:     completion structure
2930  *
2931  *      Return: 0 if a decrement cannot be done without blocking
2932  *               1 if a decrement succeeded.
2933  *
2934  *      If a completion is being used as a counting completion,
2935  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
2936  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
2937  *      is protecting is not available.
2938  */
2939 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
2940 {
2941         unsigned long flags;
2942         int ret = 1;
2943
2944         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2945         if (!x->done)
2946                 ret = 0;
2947         else
2948                 x->done--;
2949         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2950         return ret;
2951 }
2952 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
2953
2954 /**
2955  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
2956  *      @x:     completion structure
2957  *
2958  *      Return: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
2959  *               1 if there are no waiters.
2960  *
2961  */
2962 bool completion_done(struct completion *x)
2963 {
2964         unsigned long flags;
2965         int ret = 1;
2966
2967         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2968         if (!x->done)
2969                 ret = 0;
2970         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2971         return ret;
2972 }
2973 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
2974
2975 static long __sched
2976 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2977 {
2978         unsigned long flags;
2979         wait_queue_t wait;
2980
2981         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2982
2983         __set_current_state(state);
2984
2985         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2986         __add_wait_queue(q, &wait);
2987         spin_unlock(&q->lock);
2988         timeout = schedule_timeout(timeout);
2989         spin_lock_irq(&q->lock);
2990         __remove_wait_queue(q, &wait);
2991         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2992
2993         return timeout;
2994 }
2995
2996 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2997 {
2998         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2999 }
3000 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3001
3002 long __sched
3003 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3004 {
3005         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3006 }
3007 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3008
3009 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3010 {
3011         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3012 }
3013 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3014
3015 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3016 {
3017         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3018 }
3019 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3020
3021 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3022
3023 /*
3024  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3025  * @p: task
3026  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3027  *
3028  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3029  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3030  *
3031  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3032  */
3033 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3034 {
3035         int oldprio, on_rq, running;
3036         struct rq *rq;
3037         const struct sched_class *prev_class;
3038
3039         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3040
3041         rq = __task_rq_lock(p);
3042
3043         /*
3044          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3045          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3046          *
3047          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3048          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3049          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3050          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3051          * with interrupts disabled and will complete the lock
3052          * protected section without being interrupted. So there is no
3053          * real need to boost.
3054          */
3055         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3056                 WARN_ON(p != rq->curr);
3057                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3058                 goto out_unlock;
3059         }
3060
3061         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3062         oldprio = p->prio;
3063         prev_class = p->sched_class;
3064         on_rq = p->on_rq;
3065         running = task_current(rq, p);
3066         if (on_rq)
3067                 dequeue_task(rq, p, 0);
3068         if (running)
3069                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3070
3071         if (rt_prio(prio))
3072                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3073         else
3074                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3075
3076         p->prio = prio;
3077
3078         if (running)
3079                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3080         if (on_rq)
3081                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3082
3083         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3084 out_unlock:
3085         __task_rq_unlock(rq);
3086 }
3087 #endif
3088 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3089 {
3090         int old_prio, delta, on_rq;
3091         unsigned long flags;
3092         struct rq *rq;
3093
3094         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3095                 return;
3096         /*
3097          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3098          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3099          */
3100         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3101         /*
3102          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3103          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3104          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3105          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3106          */
3107         if (task_has_rt_policy(p)) {
3108                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3109                 goto out_unlock;
3110         }
3111         on_rq = p->on_rq;
3112         if (on_rq)
3113                 dequeue_task(rq, p, 0);
3114
3115         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3116         set_load_weight(p);
3117         old_prio = p->prio;
3118         p->prio = effective_prio(p);
3119         delta = p->prio - old_prio;
3120
3121         if (on_rq) {
3122                 enqueue_task(rq, p, 0);
3123                 /*
3124                  * If the task increased its priority or is running and
3125                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3126                  */
3127                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3128                         resched_task(rq->curr);
3129         }
3130 out_unlock:
3131         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3132 }
3133 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3134
3135 /*
3136  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3137  * @p: task
3138  * @nice: nice value
3139  */
3140 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3141 {
3142         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3143         int nice_rlim = 20 - nice;
3144
3145         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3146                 capable(CAP_SYS_NICE));
3147 }
3148
3149 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3150
3151 /*
3152  * sys_nice - change the priority of the current process.
3153  * @increment: priority increment
3154  *
3155  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3156  * does similar things.
3157  */
3158 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3159 {
3160         long nice, retval;
3161
3162         /*
3163          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3164          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3165          * and we have a single winner.
3166          */
3167         if (increment < -40)
3168                 increment = -40;
3169         if (increment > 40)
3170                 increment = 40;
3171
3172         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3173         if (nice < -20)
3174                 nice = -20;
3175         if (nice > 19)
3176                 nice = 19;
3177
3178         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3179                 return -EPERM;
3180
3181         retval = security_task_setnice(current, nice);
3182         if (retval)
3183                 return retval;
3184
3185         set_user_nice(current, nice);
3186         return 0;
3187 }
3188
3189 #endif
3190
3191 /**
3192  * task_prio - return the priority value of a given task.
3193  * @p: the task in question.
3194  *
3195  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3196  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3197  * around 0, value goes from -16 to +15.
3198  */
3199 int task_prio(const struct task_struct *p)
3200 {
3201         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3202 }
3203
3204 /**
3205  * task_nice - return the nice value of a given task.
3206  * @p: the task in question.
3207  *
3208  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3209  */
3210 int task_nice(const struct task_struct *p)
3211 {
3212         return TASK_NICE(p);
3213 }
3214 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3215
3216 /**
3217  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3218  * @cpu: the processor in question.
3219  *
3220  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3221  */
3222 int idle_cpu(int cpu)
3223 {
3224         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3225
3226         if (rq->curr != rq->idle)
3227                 return 0;
3228
3229         if (rq->nr_running)
3230                 return 0;
3231
3232 #ifdef CONFIG_SMP
3233         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3234                 return 0;
3235 #endif
3236
3237         return 1;
3238 }
3239
3240 /**
3241  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3242  * @cpu: the processor in question.
3243  *
3244  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3245  */
3246 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3247 {
3248         return cpu_rq(cpu)->idle;
3249 }
3250
3251 /**
3252  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3253  * @pid: the pid in question.
3254  *
3255  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3256  */
3257 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3258 {
3259         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3260 }
3261
3262 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3263 static void
3264 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3265 {
3266         p->policy = policy;
3267         p->rt_priority = prio;
3268         p->normal_prio = normal_prio(p);
3269         /* we are holding p->pi_lock already */
3270         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3271         if (rt_prio(p->prio))
3272                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3273         else
3274                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3275         set_load_weight(p);
3276 }
3277
3278 /*
3279  * check the target process has a UID that matches the current process's
3280  */
3281 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3282 {
3283         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3284         bool match;
3285
3286         rcu_read_lock();
3287         pcred = __task_cred(p);
3288         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3289                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3290         rcu_read_unlock();
3291         return match;
3292 }
3293
3294 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3295                                 const struct sched_param *param, bool user)
3296 {
3297         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3298         unsigned long flags;
3299         const struct sched_class *prev_class;
3300         struct rq *rq;
3301         int reset_on_fork;
3302
3303         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3304         BUG_ON(in_interrupt());
3305 recheck:
3306         /* double check policy once rq lock held */
3307         if (policy < 0) {
3308                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3309                 policy = oldpolicy = p->policy;
3310         } else {
3311                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3312                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3313
3314                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3315                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3316                                 policy != SCHED_IDLE)
3317                         return -EINVAL;
3318         }
3319
3320         /*
3321          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3322          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3323          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3324          */
3325         if (param->sched_priority < 0 ||
3326             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3327             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3328                 return -EINVAL;
3329         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3330                 return -EINVAL;
3331
3332         /*
3333          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3334          */
3335         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3336                 if (rt_policy(policy)) {
3337                         unsigned long rlim_rtprio =
3338                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3339
3340                         /* can't set/change the rt policy */
3341                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3342                                 return -EPERM;
3343
3344                         /* can't increase priority */
3345                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3346                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3347                                 return -EPERM;
3348                 }
3349
3350                 /*
3351                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3352                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3353                  */
3354                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3355                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3356                                 return -EPERM;
3357                 }
3358
3359                 /* can't change other user's priorities */
3360                 if (!check_same_owner(p))
3361                         return -EPERM;
3362
3363                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3364                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3365                         return -EPERM;
3366         }
3367
3368         if (user) {
3369                 retval = security_task_setscheduler(p);
3370                 if (retval)
3371                         return retval;
3372         }
3373
3374         /*
3375          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3376          * changing the priority of the task:
3377          *
3378          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3379          * runqueue lock must be held.
3380          */
3381         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3382
3383         /*
3384          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3385          */
3386         if (p == rq->stop) {
3387                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3388                 return -EINVAL;
3389         }
3390
3391         /*
3392          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3393          */
3394         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3395                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3396                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3397                 return 0;
3398         }
3399
3400 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3401         if (user) {
3402                 /*
3403                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3404                  * assigned.
3405                  */
3406                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3407                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3408                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3409                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3410                         return -EPERM;
3411                 }
3412         }
3413 #endif
3414
3415         /* recheck policy now with rq lock held */
3416         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3417                 policy = oldpolicy = -1;
3418                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3419                 goto recheck;
3420         }
3421         on_rq = p->on_rq;
3422         running = task_current(rq, p);
3423         if (on_rq)
3424                 dequeue_task(rq, p, 0);
3425         if (running)
3426                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3427
3428         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3429
3430         oldprio = p->prio;
3431         prev_class = p->sched_class;
3432         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3433
3434         if (running)
3435                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3436         if (on_rq)
3437                 enqueue_task(rq, p, 0);
3438
3439         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3440         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3441
3442         rt_mutex_adjust_pi(p);
3443
3444         return 0;
3445 }
3446
3447 /**
3448  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3449  * @p: the task in question.
3450  * @policy: new policy.
3451  * @param: structure containing the new RT priority.
3452  *
3453  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3454  *
3455  * NOTE that the task may be already dead.
3456  */
3457 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3458                        const struct sched_param *param)
3459 {
3460         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3461 }
3462 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3463
3464 /**
3465  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3466  * @p: the task in question.
3467  * @policy: new policy.
3468  * @param: structure containing the new RT priority.
3469  *
3470  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3471  * current context has permission.  For example, this is needed in
3472  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3473  * but our caller might not have that capability.
3474  *
3475  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3476  */
3477 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3478                                const struct sched_param *param)
3479 {
3480         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3481 }
3482
3483 static int
3484 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3485 {
3486         struct sched_param lparam;
3487         struct task_struct *p;
3488         int retval;
3489
3490         if (!param || pid < 0)
3491                 return -EINVAL;
3492         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3493                 return -EFAULT;
3494
3495         rcu_read_lock();
3496         retval = -ESRCH;
3497         p = find_process_by_pid(pid);
3498         if (p != NULL)
3499                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3500         rcu_read_unlock();
3501
3502         return retval;
3503 }
3504
3505 /**
3506  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3507  * @pid: the pid in question.
3508  * @policy: new policy.
3509  * @param: structure containing the new RT priority.
3510  *
3511  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3512  */
3513 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3514                 struct sched_param __user *, param)
3515 {
3516         /* negative values for policy are not valid */
3517         if (policy < 0)
3518                 return -EINVAL;
3519
3520         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3521 }
3522
3523 /**
3524  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3525  * @pid: the pid in question.
3526  * @param: structure containing the new RT priority.
3527  *
3528  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3529  */
3530 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3531 {
3532         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3533 }
3534
3535 /**
3536  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3537  * @pid: the pid in question.
3538  *
3539  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3540  * code.
3541  */
3542 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3543 {
3544         struct task_struct *p;
3545         int retval;
3546
3547         if (pid < 0)
3548                 return -EINVAL;
3549
3550         retval = -ESRCH;
3551         rcu_read_lock();
3552         p = find_process_by_pid(pid);
3553         if (p) {
3554                 retval = security_task_getscheduler(p);
3555                 if (!retval)
3556                         retval = p->policy
3557                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3558         }
3559         rcu_read_unlock();
3560         return retval;
3561 }
3562
3563 /**
3564  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3565  * @pid: the pid in question.
3566  * @param: structure containing the RT priority.
3567  *
3568  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3569  * code.
3570  */
3571 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3572 {
3573         struct sched_param lp;
3574         struct task_struct *p;
3575         int retval;
3576
3577         if (!param || pid < 0)
3578                 return -EINVAL;
3579
3580         rcu_read_lock();
3581         p = find_process_by_pid(pid);
3582         retval = -ESRCH;
3583         if (!p)
3584                 goto out_unlock;
3585
3586         retval = security_task_getscheduler(p);
3587         if (retval)
3588                 goto out_unlock;
3589
3590         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3591         rcu_read_unlock();
3592
3593         /*
3594          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3595          */
3596         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3597
3598         return retval;
3599
3600 out_unlock:
3601         rcu_read_unlock();
3602         return retval;
3603 }
3604
3605 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3606 {
3607         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3608         struct task_struct *p;
3609         int retval;
3610
3611         rcu_read_lock();
3612
3613         p = find_process_by_pid(pid);
3614         if (!p) {
3615                 rcu_read_unlock();
3616                 return -ESRCH;
3617         }
3618
3619         /* Prevent p going away */
3620         get_task_struct(p);
3621         rcu_read_unlock();
3622
3623         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3624                 retval = -EINVAL;
3625                 goto out_put_task;
3626         }
3627         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3628                 retval = -ENOMEM;
3629                 goto out_put_task;
3630         }
3631         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3632                 retval = -ENOMEM;
3633                 goto out_free_cpus_allowed;
3634         }
3635         retval = -EPERM;
3636         if (!check_same_owner(p)) {
3637                 rcu_read_lock();
3638                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3639                         rcu_read_unlock();
3640                         goto out_unlock;
3641                 }
3642                 rcu_read_unlock();
3643         }
3644
3645         retval = security_task_setscheduler(p);
3646         if (retval)
3647                 goto out_unlock;
3648
3649         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3650         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3651 again:
3652         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3653
3654         if (!retval) {
3655                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3656                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3657                         /*
3658                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3659                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3660                          * cpuset's cpus_allowed
3661                          */
3662                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3663                         goto again;
3664                 }
3665         }
3666 out_unlock:
3667         free_cpumask_var(new_mask);
3668 out_free_cpus_allowed:
3669         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3670 out_put_task:
3671         put_task_struct(p);
3672         return retval;
3673 }
3674
3675 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3676                              struct cpumask *new_mask)
3677 {
3678         if (len < cpumask_size())
3679                 cpumask_clear(new_mask);
3680         else if (len > cpumask_size())
3681                 len = cpumask_size();
3682
3683         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3684 }
3685
3686 /**
3687  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3688  * @pid: pid of the process
3689  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3690  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3691  *
3692  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3693  */
3694 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3695                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3696 {
3697         cpumask_var_t new_mask;
3698         int retval;
3699
3700         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3701                 return -ENOMEM;
3702
3703         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3704         if (retval == 0)
3705                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3706         free_cpumask_var(new_mask);
3707         return retval;
3708 }
3709
3710 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3711 {
3712         struct task_struct *p;
3713         unsigned long flags;
3714         int retval;
3715
3716         rcu_read_lock();
3717
3718         retval = -ESRCH;
3719         p = find_process_by_pid(pid);
3720         if (!p)
3721                 goto out_unlock;
3722
3723         retval = security_task_getscheduler(p);
3724         if (retval)
3725                 goto out_unlock;
3726
3727         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3728         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
3729         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3730
3731 out_unlock:
3732         rcu_read_unlock();
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(0, 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 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4350 /* Migrate current task p to target_cpu */
4351 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4352 {
4353         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4354         int curr_cpu = task_cpu(p);
4355
4356         if (curr_cpu == target_cpu)
4357                 return 0;
4358
4359         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4360                 return -EINVAL;
4361
4362         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4363
4364         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4365 }
4366
4367 /*
4368  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4369  * tasks on the runqueues
4370  */
4371 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4372 {
4373         struct rq *rq;
4374         unsigned long flags;
4375         bool on_rq, running;
4376
4377         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4378         on_rq = p->on_rq;
4379         running = task_current(rq, p);
4380
4381         if (on_rq)
4382                 dequeue_task(rq, p, 0);
4383         if (running)
4384                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4385
4386         p->numa_preferred_nid = nid;
4387
4388         if (running)
4389                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4390         if (on_rq)
4391                 enqueue_task(rq, p, 0);
4392         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4393 }
4394 #endif
4395
4396 /*
4397  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4398  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4399  * 'pushing' onto another runqueue.
4400  */
4401 static int migration_cpu_stop(void *data)
4402 {
4403         struct migration_arg *arg = data;
4404
4405         /*
4406          * The original target cpu might have gone down and we might
4407          * be on another cpu but it doesn't matter.
4408          */
4409         local_irq_disable();
4410         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4411         local_irq_enable();
4412         return 0;
4413 }
4414
4415 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4416
4417 /*
4418  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4419  * offline.
4420  */
4421 void idle_task_exit(void)
4422 {
4423         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4424
4425         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4426
4427         if (mm != &init_mm)
4428                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4429         mmdrop(mm);
4430 }
4431
4432 /*
4433  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4434  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4435  * nr_active count is stable.
4436  *
4437  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4438  */
4439 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4440 {
4441         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4442         if (delta)
4443                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4444 }
4445
4446 /*
4447  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4448  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4449  *
4450  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4451  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4452  * because of lock validation efforts.
4453  */
4454 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4455 {
4456         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4457         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4458         int dest_cpu;
4459
4460         /*
4461          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4462          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4463          *
4464          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4465          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4466          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4467          * done here.
4468          */
4469         rq->stop = NULL;
4470
4471         /*
4472          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4473          * class method both need to have an up-to-date
4474          * value of rq->clock[_task]
4475          */
4476         update_rq_clock(rq);
4477
4478         for ( ; ; ) {
4479                 /*
4480                  * There's this thread running, bail when that's the only
4481                  * remaining thread.
4482                  */
4483                 if (rq->nr_running == 1)
4484                         break;
4485
4486                 next = pick_next_task(rq);
4487                 BUG_ON(!next);
4488                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4489
4490                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4491                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4492                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4493
4494                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4495
4496                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4497         }
4498
4499         rq->stop = stop;
4500 }
4501
4502 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4503
4504 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4505
4506 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4507         {
4508                 .procname       = "sched_domain",
4509                 .mode           = 0555,
4510         },
4511         {}
4512 };
4513
4514 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4515         {
4516                 .procname       = "kernel",
4517                 .mode           = 0555,
4518                 .child          = sd_ctl_dir,
4519         },
4520         {}
4521 };
4522
4523 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4524 {
4525         struct ctl_table *entry =
4526                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4527
4528         return entry;
4529 }
4530
4531 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4532 {
4533         struct ctl_table *entry;
4534
4535         /*
4536          * In the intermediate directories, both the child directory and
4537          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4538          * will always be set. In the lowest directory the names are
4539          * static strings and all have proc handlers.
4540          */
4541         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4542                 if (entry->child)
4543                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4544                 if (entry->proc_handler == NULL)
4545                         kfree(entry->procname);
4546         }
4547
4548         kfree(*tablep);
4549         *tablep = NULL;
4550 }
4551
4552 static int min_load_idx = 0;
4553 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4554
4555 static void
4556 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4557                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4558                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4559                 bool load_idx)
4560 {
4561         entry->procname = procname;
4562         entry->data = data;
4563         entry->maxlen = maxlen;
4564         entry->mode = mode;
4565         entry->proc_handler = proc_handler;
4566
4567         if (load_idx) {
4568                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4569                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4570         }
4571 }
4572
4573 static struct ctl_table *
4574 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4575 {
4576         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4577
4578         if (table == NULL)
4579                 return NULL;
4580
4581         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4582                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4583         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4584                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4585         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4586                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4587         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4588                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4589         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4590                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4591         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4592                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4593         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4594                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4595         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4596                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4597         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4598                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4599         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4600                 &sd->cache_nice_tries,
4601                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4602         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4603                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4604         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4605                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4606         /* &table[12] is terminator */
4607
4608         return table;
4609 }
4610
4611 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4612 {
4613         struct ctl_table *entry, *table;
4614         struct sched_domain *sd;
4615         int domain_num = 0, i;
4616         char buf[32];
4617
4618         for_each_domain(cpu, sd)
4619                 domain_num++;
4620         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4621         if (table == NULL)
4622                 return NULL;
4623
4624         i = 0;
4625         for_each_domain(cpu, sd) {
4626                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4627                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4628                 entry->mode = 0555;
4629                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4630                 entry++;
4631                 i++;
4632         }
4633         return table;
4634 }
4635
4636 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4637 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4638 {
4639         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4640         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4641         char buf[32];
4642
4643         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4644         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4645
4646         if (entry == NULL)
4647                 return;
4648
4649         for_each_possible_cpu(i) {
4650                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4651                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4652                 entry->mode = 0555;
4653                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4654                 entry++;
4655         }
4656
4657         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4658         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4659 }
4660
4661 /* may be called multiple times per register */
4662 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4663 {
4664         if (sd_sysctl_header)
4665                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4666         sd_sysctl_header = NULL;
4667         if (sd_ctl_dir[0].child)
4668                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4669 }
4670 #else
4671 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4672 {
4673 }
4674 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4675 {
4676 }
4677 #endif
4678
4679 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4680 {
4681         if (!rq->online) {
4682                 const struct sched_class *class;
4683
4684                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4685                 rq->online = 1;
4686
4687                 for_each_class(class) {
4688                         if (class->rq_online)
4689                                 class->rq_online(rq);
4690                 }
4691         }
4692 }
4693
4694 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4695 {
4696         if (rq->online) {
4697                 const struct sched_class *class;
4698
4699                 for_each_class(class) {
4700                         if (class->rq_offline)
4701                                 class->rq_offline(rq);
4702                 }
4703
4704                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4705                 rq->online = 0;
4706         }
4707 }
4708
4709 /*
4710  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4711  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4712  */
4713 static int
4714 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4715 {
4716         int cpu = (long)hcpu;
4717         unsigned long flags;
4718         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4719
4720         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4721
4722         case CPU_UP_PREPARE:
4723                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4724                 break;
4725
4726         case CPU_ONLINE:
4727                 /* Update our root-domain */
4728                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4729                 if (rq->rd) {
4730                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4731
4732                         set_rq_online(rq);
4733                 }
4734                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4735                 break;
4736
4737 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4738         case CPU_DYING:
4739                 sched_ttwu_pending();
4740                 /* Update our root-domain */
4741                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4742                 if (rq->rd) {
4743                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4744                         set_rq_offline(rq);
4745                 }
4746                 migrate_tasks(cpu);
4747                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4748                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4749                 break;
4750
4751         case CPU_DEAD:
4752                 calc_load_migrate(rq);
4753                 break;
4754 #endif
4755         }
4756
4757         update_max_interval();
4758
4759         return NOTIFY_OK;
4760 }
4761
4762 /*
4763  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4764  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4765  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4766  */
4767 static struct notifier_block migration_notifier = {
4768         .notifier_call = migration_call,
4769         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
4770 };
4771
4772 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
4773                                       unsigned long action, void *hcpu)
4774 {
4775         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4776         case CPU_STARTING:
4777         case CPU_DOWN_FAILED:
4778                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
4779                 return NOTIFY_OK;
4780         default:
4781                 return NOTIFY_DONE;
4782         }
4783 }
4784
4785 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
4786                                         unsigned long action, void *hcpu)
4787 {
4788         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4789         case CPU_DOWN_PREPARE:
4790                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
4791                 return NOTIFY_OK;
4792         default:
4793                 return NOTIFY_DONE;
4794         }
4795 }
4796
4797 static int __init migration_init(void)
4798 {
4799         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4800         int err;
4801
4802         /* Initialize migration for the boot CPU */
4803         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4804         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
4805         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4806         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4807
4808         /* Register cpu active notifiers */
4809         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
4810         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
4811
4812         return 0;
4813 }
4814 early_initcall(migration_init);
4815 #endif
4816
4817 #ifdef CONFIG_SMP
4818
4819 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
4820
4821 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4822
4823 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
4824
4825 static int __init sched_debug_setup(char *str)
4826 {
4827         sched_debug_enabled = 1;
4828
4829         return 0;
4830 }
4831 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
4832
4833 static inline bool sched_debug(void)
4834 {
4835         return sched_debug_enabled;
4836 }
4837
4838 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
4839                                   struct cpumask *groupmask)
4840 {
4841         struct sched_group *group = sd->groups;
4842         char str[256];
4843
4844         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
4845         cpumask_clear(groupmask);
4846
4847         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
4848
4849         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4850                 printk("does not load-balance\n");
4851                 if (sd->parent)
4852                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
4853                                         " has parent");
4854                 return -1;
4855         }
4856
4857         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
4858
4859         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
4860                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
4861                                 "CPU%d\n", cpu);
4862         }
4863         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
4864                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
4865                                 " CPU%d\n", cpu);
4866         }
4867
4868         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
4869         do {
4870                 if (!group) {
4871                         printk("\n");
4872                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
4873                         break;
4874                 }
4875
4876                 /*
4877                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
4878                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
4879                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
4880                  */
4881                 if (!group->sgp->power_orig) {
4882                         printk(KERN_CONT "\n");
4883                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
4884                                         "set\n");
4885                         break;
4886                 }
4887
4888                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
4889                         printk(KERN_CONT "\n");
4890                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
4891                         break;
4892                 }
4893
4894                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
4895                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
4896                         printk(KERN_CONT "\n");
4897                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
4898                         break;
4899                 }
4900
4901                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
4902
4903                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
4904
4905                 printk(KERN_CONT " %s", str);
4906                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
4907                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
4908                                 group->sgp->power);
4909                 }
4910
4911                 group = group->next;
4912         } while (group != sd->groups);
4913         printk(KERN_CONT "\n");
4914
4915         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
4916                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
4917
4918         if (sd->parent &&
4919             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
4920                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
4921                         "of domain->span\n");
4922         return 0;
4923 }
4924
4925 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4926 {
4927         int level = 0;
4928
4929         if (!sched_debug_enabled)
4930                 return;
4931
4932         if (!sd) {
4933                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
4934                 return;
4935         }
4936
4937         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
4938
4939         for (;;) {
4940                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
4941                         break;
4942                 level++;
4943                 sd = sd->parent;
4944                 if (!sd)
4945                         break;
4946         }
4947 }
4948 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
4949 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
4950 static inline bool sched_debug(void)
4951 {
4952         return false;
4953 }
4954 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4955
4956 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
4957 {
4958         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
4959                 return 1;
4960
4961         /* Following flags need at least 2 groups */
4962         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
4963                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
4964                          SD_BALANCE_FORK |
4965                          SD_BALANCE_EXEC |
4966                          SD_SHARE_CPUPOWER |
4967                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
4968                 if (sd->groups != sd->groups->next)
4969                         return 0;
4970         }
4971
4972         /* Following flags don't use groups */
4973         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
4974                 return 0;
4975
4976         return 1;
4977 }
4978
4979 static int
4980 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
4981 {
4982         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
4983
4984         if (sd_degenerate(parent))
4985                 return 1;
4986
4987         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
4988                 return 0;
4989
4990         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
4991         if (parent->groups == parent->groups->next) {
4992                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
4993                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
4994                                 SD_BALANCE_FORK |
4995                                 SD_BALANCE_EXEC |
4996                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
4997                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
4998                                 SD_PREFER_SIBLING);
4999                 if (nr_node_ids == 1)
5000                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5001         }
5002         if (~cflags & pflags)
5003                 return 0;
5004
5005         return 1;
5006 }
5007
5008 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5009 {
5010         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5011
5012         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5013         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5014         free_cpumask_var(rd->online);
5015         free_cpumask_var(rd->span);
5016         kfree(rd);
5017 }
5018
5019 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5020 {
5021         struct root_domain *old_rd = NULL;
5022         unsigned long flags;
5023
5024         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5025
5026         if (rq->rd) {
5027                 old_rd = rq->rd;
5028
5029                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5030                         set_rq_offline(rq);
5031
5032                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5033
5034                 /*
5035                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5036                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5037                  * in this function:
5038                  */
5039                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5040                         old_rd = NULL;
5041         }
5042
5043         atomic_inc(&rd->refcount);
5044         rq->rd = rd;
5045
5046         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5047         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5048                 set_rq_online(rq);
5049
5050         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5051
5052         if (old_rd)
5053                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5054 }
5055
5056 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5057 {
5058         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5059
5060         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5061                 goto out;
5062         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5063                 goto free_span;
5064         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5065                 goto free_online;
5066
5067         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5068                 goto free_rto_mask;
5069         return 0;
5070
5071 free_rto_mask:
5072         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5073 free_online:
5074         free_cpumask_var(rd->online);
5075 free_span:
5076         free_cpumask_var(rd->span);
5077 out:
5078         return -ENOMEM;
5079 }
5080
5081 /*
5082  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5083  * members (mimicking the global state we have today).
5084  */
5085 struct root_domain def_root_domain;
5086
5087 static void init_defrootdomain(void)
5088 {
5089         init_rootdomain(&def_root_domain);
5090
5091         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5092 }
5093
5094 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5095 {
5096         struct root_domain *rd;
5097
5098         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5099         if (!rd)
5100                 return NULL;
5101
5102         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5103                 kfree(rd);
5104                 return NULL;
5105         }
5106
5107         return rd;
5108 }
5109
5110 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5111 {
5112         struct sched_group *tmp, *first;
5113
5114         if (!sg)
5115                 return;
5116
5117         first = sg;
5118         do {
5119                 tmp = sg->next;
5120
5121                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5122                         kfree(sg->sgp);
5123
5124                 kfree(sg);
5125                 sg = tmp;
5126         } while (sg != first);
5127 }
5128
5129 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5130 {
5131         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5132
5133         /*
5134          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5135          * nuke them all.
5136          */
5137         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5138                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5139         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5140                 kfree(sd->groups->sgp);
5141                 kfree(sd->groups);
5142         }
5143         kfree(sd);
5144 }
5145
5146 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5147 {
5148         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5149 }
5150
5151 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5152 {
5153         for (; sd; sd = sd->parent)
5154                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5155 }
5156
5157 /*
5158  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5159  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5160  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5161  *
5162  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5163  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5164  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5165  */
5166 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5167 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5168 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5169 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5170
5171 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5172 {
5173         struct sched_domain *sd;
5174         int id = cpu;
5175         int size = 1;
5176
5177         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5178         if (sd) {
5179                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5180                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5181         }
5182
5183         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5184         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5185         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5186
5187         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5188         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5189 }
5190
5191 /*
5192  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5193  * hold the hotplug lock.
5194  */
5195 static void
5196 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5197 {
5198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5199         struct sched_domain *tmp;
5200
5201         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5202         for (tmp = sd; tmp; ) {
5203                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5204                 if (!parent)
5205                         break;
5206
5207                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5208                         tmp->parent = parent->parent;
5209                         if (parent->parent)
5210                                 parent->parent->child = tmp;
5211                         /*
5212                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5213                          * degenerate parent; the spans match for this
5214                          * so the property transfers.
5215                          */
5216                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5217                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5218                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5219                 } else
5220                         tmp = tmp->parent;
5221         }
5222
5223         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5224                 tmp = sd;
5225                 sd = sd->parent;
5226                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5227                 if (sd)
5228                         sd->child = NULL;
5229         }
5230
5231         sched_domain_debug(sd, cpu);
5232
5233         rq_attach_root(rq, rd);
5234         tmp = rq->sd;
5235         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5236         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5237
5238         update_top_cache_domain(cpu);
5239 }
5240
5241 /* cpus with isolated domains */
5242 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5243
5244 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5245 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5246 {
5247         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5248         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5249         return 1;
5250 }
5251
5252 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5253
5254 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5255 {
5256         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5257 }
5258
5259 struct sd_data {
5260         struct sched_domain **__percpu sd;
5261         struct sched_group **__percpu sg;
5262         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5263 };
5264
5265 struct s_data {
5266         struct sched_domain ** __percpu sd;
5267         struct root_domain      *rd;
5268 };
5269
5270 enum s_alloc {
5271         sa_rootdomain,
5272         sa_sd,
5273         sa_sd_storage,
5274         sa_none,
5275 };
5276
5277 struct sched_domain_topology_level;
5278
5279 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5280 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5281
5282 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5283
5284 struct sched_domain_topology_level {
5285         sched_domain_init_f init;
5286         sched_domain_mask_f mask;
5287         int                 flags;
5288         int                 numa_level;
5289         struct sd_data      data;
5290 };
5291
5292 /*
5293  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5294  * domain traversal.
5295  *
5296  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5297  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5298  * range.
5299  *
5300  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5301  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5302  * cpu they're built on, so check that.
5303  *
5304  */
5305 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5306 {
5307         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5308         struct sd_data *sdd = sd->private;
5309         struct sched_domain *sibling;
5310         int i;
5311
5312         for_each_cpu(i, span) {
5313                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5314                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5315                         continue;
5316
5317                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5318         }
5319 }
5320
5321 /*
5322  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5323  * of this group that's also in the iteration mask.
5324  */
5325 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5326 {
5327         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5328 }
5329
5330 static int
5331 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5332 {
5333         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5334         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5335         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5336         struct sd_data *sdd = sd->private;
5337         struct sched_domain *child;
5338         int i;
5339
5340         cpumask_clear(covered);
5341
5342         for_each_cpu(i, span) {
5343                 struct cpumask *sg_span;
5344
5345                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5346                         continue;
5347
5348                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5349
5350                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5351                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5352                         continue;
5353
5354                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5355                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5356
5357                 if (!sg)
5358                         goto fail;
5359
5360                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5361                 if (child->child) {
5362                         child = child->child;
5363                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5364                 } else
5365                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5366
5367                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5368
5369                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5370                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5371                         build_group_mask(sd, sg);
5372
5373                 /*
5374                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5375                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5376                  * die on a /0 trap.
5377                  */
5378                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5379
5380                 /*
5381                  * Make sure the first group of this domain contains the
5382                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5383                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5384                  */
5385                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5386                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5387                         groups = sg;
5388
5389                 if (!first)
5390                         first = sg;
5391                 if (last)
5392                         last->next = sg;
5393                 last = sg;
5394                 last->next = first;
5395         }
5396         sd->groups = groups;
5397
5398         return 0;
5399
5400 fail:
5401         free_sched_groups(first, 0);
5402
5403         return -ENOMEM;
5404 }
5405
5406 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5407 {
5408         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5409         struct sched_domain *child = sd->child;
5410
5411         if (child)
5412                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5413
5414         if (sg) {
5415                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5416                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5417                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5418         }
5419
5420         return cpu;
5421 }
5422
5423 /*
5424  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5425  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5426  * and ->cpu_power to 0.
5427  *
5428  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5429  */
5430 static int
5431 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5432 {
5433         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5434         struct sd_data *sdd = sd->private;
5435         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5436         struct cpumask *covered;
5437         int i;
5438
5439         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5440         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5441
5442         if (cpu != cpumask_first(span))
5443                 return 0;
5444
5445         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5446         covered = sched_domains_tmpmask;
5447
5448         cpumask_clear(covered);
5449
5450         for_each_cpu(i, span) {
5451                 struct sched_group *sg;
5452                 int group, j;
5453
5454                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5455                         continue;
5456
5457                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5458                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5459                 sg->sgp->power = 0;
5460                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5461
5462                 for_each_cpu(j, span) {
5463                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5464                                 continue;
5465
5466                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5467                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5468                 }
5469
5470                 if (!first)
5471                         first = sg;
5472                 if (last)
5473                         last->next = sg;
5474                 last = sg;
5475         }
5476         last->next = first;
5477
5478         return 0;
5479 }
5480
5481 /*
5482  * Initialize sched groups cpu_power.
5483  *
5484  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5485  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5486  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5487  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5488  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5489  * less cpu_power.
5490  */
5491 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5492 {
5493         struct sched_group *sg = sd->groups;
5494
5495         WARN_ON(!sg);
5496
5497         do {
5498                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5499                 sg = sg->next;
5500         } while (sg != sd->groups);
5501
5502         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5503                 return;
5504
5505         update_group_power(sd, cpu);
5506         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5507 }
5508
5509 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5510 {
5511        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5512 }
5513
5514 /*
5515  * Initializers for schedule domains
5516  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5517  */
5518
5519 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5520 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5521 #else
5522 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5523 #endif
5524
5525 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5526 static noinline struct sched_domain *                                   \
5527 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5528 {                                                                       \
5529         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5530         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5531         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5532         sd->private = &tl->data;                                        \
5533         return sd;                                                      \
5534 }
5535
5536 SD_INIT_FUNC(CPU)
5537 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5538  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5539 #endif
5540 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5541  SD_INIT_FUNC(MC)
5542 #endif
5543 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5544  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5545 #endif
5546
5547 static int default_relax_domain_level = -1;
5548 int sched_domain_level_max;
5549
5550 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5551 {
5552         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5553                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5554
5555         return 1;
5556 }
5557 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5558
5559 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5560                                  struct sched_domain_attr *attr)
5561 {
5562         int request;
5563
5564         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5565                 if (default_relax_domain_level < 0)
5566                         return;
5567                 else
5568                         request = default_relax_domain_level;
5569         } else
5570                 request = attr->relax_domain_level;
5571         if (request < sd->level) {
5572                 /* turn off idle balance on this domain */
5573                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5574         } else {
5575                 /* turn on idle balance on this domain */
5576                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5577         }
5578 }
5579
5580 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5581 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5582
5583 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5584                                  const struct cpumask *cpu_map)
5585 {
5586         switch (what) {
5587         case sa_rootdomain:
5588                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5589                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5590         case sa_sd:
5591                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5592         case sa_sd_storage:
5593                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5594         case sa_none:
5595                 break;
5596         }
5597 }
5598
5599 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5600                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5601 {
5602         memset(d, 0, sizeof(*d));
5603
5604         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5605                 return sa_sd_storage;
5606         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5607         if (!d->sd)
5608                 return sa_sd_storage;
5609         d->rd = alloc_rootdomain();
5610         if (!d->rd)
5611                 return sa_sd;
5612         return sa_rootdomain;
5613 }
5614
5615 /*
5616  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5617  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5618  * will not free the data we're using.
5619  */
5620 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5621 {
5622         struct sd_data *sdd = sd->private;
5623
5624         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5625         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5626
5627         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5628                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5629
5630         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5631                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5632 }
5633
5634 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5635 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5636 {
5637         return topology_thread_cpumask(cpu);
5638 }
5639 #endif
5640
5641 /*
5642  * Topology list, bottom-up.
5643  */
5644 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5645 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5646         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5647 #endif
5648 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5649         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5650 #endif
5651 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5652         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5653 #endif
5654         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5655         { NULL, },
5656 };
5657
5658 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5659
5660 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5661         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5662
5663 #ifdef CONFIG_NUMA
5664
5665 static int sched_domains_numa_levels;
5666 static int *sched_domains_numa_distance;
5667 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5668 static int sched_domains_curr_level;
5669
5670 static inline int sd_local_flags(int level)
5671 {
5672         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5673                 return 0;
5674
5675         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5676 }
5677
5678 static struct sched_domain *
5679 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5680 {
5681         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5682         int level = tl->numa_level;
5683         int sd_weight = cpumask_weight(
5684                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5685
5686         *sd = (struct sched_domain){
5687                 .min_interval           = sd_weight,
5688                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5689                 .busy_factor            = 32,
5690                 .imbalance_pct          = 125,
5691                 .cache_nice_tries       = 2,
5692                 .busy_idx               = 3,
5693                 .idle_idx               = 2,
5694                 .newidle_idx            = 0,
5695                 .wake_idx               = 0,
5696                 .forkexec_idx           = 0,
5697
5698                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5699                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5700                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5701                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5702                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5703                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5704                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5705                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5706                                         | 1*SD_SERIALIZE
5707                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5708                                         | 1*SD_NUMA
5709                                         | sd_local_flags(level)
5710                                         ,
5711                 .last_balance           = jiffies,
5712                 .balance_interval       = sd_weight,
5713         };
5714         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5715         sd->private = &tl->data;
5716
5717         /*
5718          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5719          */
5720         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5721
5722         return sd;
5723 }
5724
5725 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5726 {
5727         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5728 }
5729
5730 static void sched_numa_warn(const char *str)
5731 {
5732         static int done = false;
5733         int i,j;
5734
5735         if (done)
5736                 return;
5737
5738         done = true;
5739
5740         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
5741
5742         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5743                 printk(KERN_WARNING "  ");
5744                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5745                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
5746                 printk(KERN_CONT "\n");
5747         }
5748         printk(KERN_WARNING "\n");
5749 }
5750
5751 static bool find_numa_distance(int distance)
5752 {
5753         int i;
5754
5755         if (distance == node_distance(0, 0))
5756                 return true;
5757
5758         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5759                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
5760                         return true;
5761         }
5762
5763         return false;
5764 }
5765
5766 static void sched_init_numa(void)
5767 {
5768         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
5769         struct sched_domain_topology_level *tl;
5770         int level = 0;
5771         int i, j, k;
5772
5773         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
5774         if (!sched_domains_numa_distance)
5775                 return;
5776
5777         /*
5778          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
5779          * unique distances in the node_distance() table.
5780          *
5781          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
5782          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
5783          */
5784         next_distance = curr_distance;
5785         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5786                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5787                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5788                                 int distance = node_distance(i, k);
5789
5790                                 if (distance > curr_distance &&
5791                                     (distance < next_distance ||
5792                                      next_distance == curr_distance))
5793                                         next_distance = distance;
5794
5795                                 /*
5796                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
5797                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
5798                                  * equally connected to A.
5799                                  */
5800                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
5801                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
5802
5803                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
5804                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
5805                         }
5806                         if (next_distance != curr_distance) {
5807                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
5808                                 sched_domains_numa_levels = level;
5809                                 curr_distance = next_distance;
5810                         } else break;
5811                 }
5812
5813                 /*
5814                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
5815                  */
5816                 if (!sched_debug())
5817                         break;
5818         }
5819         /*
5820          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
5821          * identity distance node_distance(i,i).
5822          *
5823          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
5824          * numbers.
5825          */
5826
5827         /*
5828          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
5829          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
5830          * the array will contain less then 'level' members. This could be
5831          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
5832          * in other functions.
5833          *
5834          * We reset it to 'level' at the end of this function.
5835          */
5836         sched_domains_numa_levels = 0;
5837
5838         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
5839         if (!sched_domains_numa_masks)
5840                 return;
5841
5842         /*
5843          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
5844          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
5845          */
5846         for (i = 0; i < level; i++) {
5847                 sched_domains_numa_masks[i] =
5848                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
5849                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
5850                         return;
5851
5852                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5853                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
5854                         if (!mask)
5855                                 return;
5856
5857                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
5858
5859                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5860                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
5861                                         continue;
5862
5863                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
5864                         }
5865                 }
5866         }
5867
5868         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
5869                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
5870         if (!tl)
5871                 return;
5872
5873         /*
5874          * Copy the default topology bits..
5875          */
5876         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
5877                 tl[i] = default_topology[i];
5878
5879         /*
5880          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
5881          */
5882         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
5883                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
5884                         .init = sd_numa_init,
5885                         .mask = sd_numa_mask,
5886                         .flags = SDTL_OVERLAP,
5887                         .numa_level = j,
5888                 };
5889         }
5890
5891         sched_domain_topology = tl;
5892
5893         sched_domains_numa_levels = level;
5894 }
5895
5896 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
5897 {
5898         int i, j;
5899         int node = cpu_to_node(cpu);
5900
5901         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5902                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5903                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
5904                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5905                 }
5906         }
5907 }
5908
5909 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
5910 {
5911         int i, j;
5912         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5913                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5914                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5915         }
5916 }
5917
5918 /*
5919  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
5920  * are onlined.
5921  */
5922 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5923                                            unsigned long action,
5924                                            void *hcpu)
5925 {
5926         int cpu = (long)hcpu;
5927
5928         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5929         case CPU_ONLINE:
5930                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5931                 break;
5932
5933         case CPU_DEAD:
5934                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5935                 break;
5936
5937         default:
5938                 return NOTIFY_DONE;
5939         }
5940
5941         return NOTIFY_OK;
5942 }
5943 #else
5944 static inline void sched_init_numa(void)
5945 {
5946 }
5947
5948 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5949                                            unsigned long action,
5950                                            void *hcpu)
5951 {
5952         return 0;
5953 }
5954 #endif /* CONFIG_NUMA */
5955
5956 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
5957 {
5958         struct sched_domain_topology_level *tl;
5959         int j;
5960
5961         for_each_sd_topology(tl) {
5962                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5963
5964                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5965                 if (!sdd->sd)
5966                         return -ENOMEM;
5967
5968                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
5969                 if (!sdd->sg)
5970                         return -ENOMEM;
5971
5972                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
5973                 if (!sdd->sgp)
5974                         return -ENOMEM;
5975
5976                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5977                         struct sched_domain *sd;
5978                         struct sched_group *sg;
5979                         struct sched_group_power *sgp;
5980
5981                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
5982                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5983                         if (!sd)
5984                                 return -ENOMEM;
5985
5986                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
5987
5988                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5989                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5990                         if (!sg)
5991                                 return -ENOMEM;
5992
5993                         sg->next = sg;
5994
5995                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
5996
5997                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
5998                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5999                         if (!sgp)
6000                                 return -ENOMEM;
6001
6002                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6003                 }
6004         }
6005
6006         return 0;
6007 }
6008
6009 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6010 {
6011         struct sched_domain_topology_level *tl;
6012         int j;
6013
6014         for_each_sd_topology(tl) {
6015                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6016
6017                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6018                         struct sched_domain *sd;
6019
6020                         if (sdd->sd) {
6021                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6022                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6023                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6024                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6025                         }
6026
6027                         if (sdd->sg)
6028                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6029                         if (sdd->sgp)
6030                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6031                 }
6032                 free_percpu(sdd->sd);
6033                 sdd->sd = NULL;
6034                 free_percpu(sdd->sg);
6035                 sdd->sg = NULL;
6036                 free_percpu(sdd->sgp);
6037                 sdd->sgp = NULL;
6038         }
6039 }
6040
6041 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6042                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6043                 struct sched_domain *child, int cpu)
6044 {
6045         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6046         if (!sd)
6047                 return child;
6048
6049         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6050         if (child) {
6051                 sd->level = child->level + 1;
6052                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6053                 child->parent = sd;
6054                 sd->child = child;
6055         }
6056         set_domain_attribute(sd, attr);
6057
6058         return sd;
6059 }
6060
6061 /*
6062  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6063  * to the individual cpus
6064  */
6065 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6066                                struct sched_domain_attr *attr)
6067 {
6068         enum s_alloc alloc_state;
6069         struct sched_domain *sd;
6070         struct s_data d;
6071         int i, ret = -ENOMEM;
6072
6073         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6074         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6075                 goto error;
6076
6077         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6078         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6079                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6080
6081                 sd = NULL;
6082                 for_each_sd_topology(tl) {
6083                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6084                         if (tl == sched_domain_topology)
6085                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6086                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6087                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6088                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6089                                 break;
6090                 }
6091         }
6092
6093         /* Build the groups for the domains */
6094         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6095                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6096                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6097                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6098                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6099                                         goto error;
6100                         } else {
6101                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6102                                         goto error;
6103                         }
6104                 }
6105         }
6106
6107         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6108         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6109                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6110                         continue;
6111
6112                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6113                         claim_allocations(i, sd);
6114                         init_sched_groups_power(i, sd);
6115                 }
6116         }
6117
6118         /* Attach the domains */
6119         rcu_read_lock();
6120         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6121                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6122                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6123         }
6124         rcu_read_unlock();
6125
6126         ret = 0;
6127 error:
6128         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6129         return ret;
6130 }
6131
6132 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6133 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6134 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6135                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6136
6137 /*
6138  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6139  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6140  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6141  */
6142 static cpumask_var_t fallback_doms;
6143
6144 /*
6145  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6146  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6147  * or 0 if it stayed the same.
6148  */
6149 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6150 {
6151         return 0;
6152 }
6153
6154 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6155 {
6156         int i;
6157         cpumask_var_t *doms;
6158
6159         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6160         if (!doms)
6161                 return NULL;
6162         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6163                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6164                         free_sched_domains(doms, i);
6165                         return NULL;
6166                 }
6167         }
6168         return doms;
6169 }
6170
6171 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6172 {
6173         unsigned int i;
6174         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6175                 free_cpumask_var(doms[i]);
6176         kfree(doms);
6177 }
6178
6179 /*
6180  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6181  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6182  * exclude other special cases in the future.
6183  */
6184 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6185 {
6186         int err;
6187
6188         arch_update_cpu_topology();
6189         ndoms_cur = 1;
6190         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6191         if (!doms_cur)
6192                 doms_cur = &fallback_doms;
6193         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6194         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6195         register_sched_domain_sysctl();
6196
6197         return err;
6198 }
6199
6200 /*
6201  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6202  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6203  */
6204 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6205 {
6206         int i;
6207
6208         rcu_read_lock();
6209         for_each_cpu(i, cpu_map)
6210                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6211         rcu_read_unlock();
6212 }
6213
6214 /* handle null as "default" */
6215 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6216                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6217 {
6218         struct sched_domain_attr tmp;
6219
6220         /* fast path */
6221         if (!new && !cur)
6222                 return 1;
6223
6224         tmp = SD_ATTR_INIT;
6225         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6226                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6227                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6228 }
6229
6230 /*
6231  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6232  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6233  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6234  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6235  *
6236  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6237  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6238  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6239  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6240  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6241  * it as it is.
6242  *
6243  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6244  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6245  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6246  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6247  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6248  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6249  *
6250  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6251  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6252  * and it will not create the default domain.
6253  *
6254  * Call with hotplug lock held
6255  */
6256 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6257                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6258 {
6259         int i, j, n;
6260         int new_topology;
6261
6262         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6263
6264         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6265         unregister_sched_domain_sysctl();
6266
6267         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6268         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6269
6270         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6271
6272         /* Destroy deleted domains */
6273         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6274                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6275                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6276                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6277                                 goto match1;
6278                 }
6279                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6280                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6281 match1:
6282                 ;
6283         }
6284
6285         n = ndoms_cur;
6286         if (doms_new == NULL) {
6287                 n = 0;
6288                 doms_new = &fallback_doms;
6289                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6290                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6291         }
6292
6293         /* Build new domains */
6294         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6295                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6296                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6297                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6298                                 goto match2;
6299                 }
6300                 /* no match - add a new doms_new */
6301                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6302 match2:
6303                 ;
6304         }
6305
6306         /* Remember the new sched domains */
6307         if (doms_cur != &fallback_doms)
6308                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6309         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6310         doms_cur = doms_new;
6311         dattr_cur = dattr_new;
6312         ndoms_cur = ndoms_new;
6313
6314         register_sched_domain_sysctl();
6315
6316         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6317 }
6318
6319 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6320
6321 /*
6322  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6323  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6324  * around partition_sched_domains().
6325  *
6326  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6327  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6328  */
6329 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6330                              void *hcpu)
6331 {
6332         switch (action) {
6333         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6334         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6335
6336                 /*
6337                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6338                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6339                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6340                  * domain, ignoring cpusets.
6341                  */
6342                 num_cpus_frozen--;
6343                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6344                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6345                         break;
6346                 }
6347
6348                 /*
6349                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6350                  * restore the original sched domains by considering the
6351                  * cpuset configurations.
6352                  */
6353
6354         case CPU_ONLINE:
6355         case CPU_DOWN_FAILED:
6356                 cpuset_update_active_cpus(true);
6357                 break;
6358         default:
6359                 return NOTIFY_DONE;
6360         }
6361         return NOTIFY_OK;
6362 }
6363
6364 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6365                                void *hcpu)
6366 {
6367         switch (action) {
6368         case CPU_DOWN_PREPARE:
6369                 cpuset_update_active_cpus(false);
6370                 break;
6371         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6372                 num_cpus_frozen++;
6373                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6374                 break;
6375         default:
6376                 return NOTIFY_DONE;
6377         }
6378         return NOTIFY_OK;
6379 }
6380
6381 void __init sched_init_smp(void)
6382 {
6383         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6384
6385         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6386         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6387
6388         sched_init_numa();
6389
6390         /*
6391          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6392          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6393          * happen.
6394          */
6395         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6396         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6397         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6398         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6399                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6400         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6401
6402         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6403         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6404         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6405
6406         init_hrtick();
6407
6408         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6409         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6410                 BUG();
6411         sched_init_granularity();
6412         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6413
6414         init_sched_rt_class();
6415 }
6416 #else
6417 void __init sched_init_smp(void)
6418 {
6419         sched_init_granularity();
6420 }
6421 #endif /* CONFIG_SMP */
6422
6423 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6424
6425 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6426 {
6427         return in_lock_functions(addr) ||
6428                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6429                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6430 }
6431
6432 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6433 /*
6434  * Default task group.
6435  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6436  */
6437 struct task_group root_task_group;
6438 LIST_HEAD(task_groups);
6439 #endif
6440
6441 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6442
6443 void __init sched_init(void)
6444 {
6445         int i, j;
6446         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6447
6448 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6449         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6450 #endif
6451 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6452         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6453 #endif
6454 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6455         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6456 #endif
6457         if (alloc_size) {
6458                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6459
6460 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6461                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6462                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6463
6464                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6465                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6466
6467 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6469                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6470                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6471
6472                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6473                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6474
6475 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6476 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6477                 for_each_possible_cpu(i) {
6478                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6479                         ptr += cpumask_size();
6480                 }
6481 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6482         }
6483
6484 #ifdef CONFIG_SMP
6485         init_defrootdomain();
6486 #endif
6487
6488         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6489                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6490
6491 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6492         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6493                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6494 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6495
6496 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6497         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6498         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6499         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6500         autogroup_init(&init_task);
6501
6502 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6503
6504         for_each_possible_cpu(i) {
6505                 struct rq *rq;
6506
6507                 rq = cpu_rq(i);
6508                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6509                 rq->nr_running = 0;
6510                 rq->calc_load_active = 0;
6511                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6512                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6513                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6514 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6515                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6516                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6517                 /*
6518                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6519                  *
6520                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6521                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6522                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6523                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6524                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6525                  * (se->load.weight).
6526                  *
6527                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6528                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6529                  * then A0's share of the cpu resource is:
6530                  *
6531                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6532                  *
6533                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6534                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6535                  */
6536                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6537                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6538 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6539
6540                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6541 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6542                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6543                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6544 #endif
6545
6546                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6547                         rq->cpu_load[j] = 0;
6548
6549                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6550
6551 #ifdef CONFIG_SMP
6552                 rq->sd = NULL;
6553                 rq->rd = NULL;
6554                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6555                 rq->post_schedule = 0;
6556                 rq->active_balance = 0;
6557                 rq->next_balance = jiffies;
6558                 rq->push_cpu = 0;
6559                 rq->cpu = i;
6560                 rq->online = 0;
6561                 rq->idle_stamp = 0;
6562                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6563                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6564
6565                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6566
6567                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6568 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6569                 rq->nohz_flags = 0;
6570 #endif
6571 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6572                 rq->last_sched_tick = 0;
6573 #endif
6574 #endif
6575                 init_rq_hrtick(rq);
6576                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6577         }
6578
6579         set_load_weight(&init_task);
6580
6581 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6582         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6583 #endif
6584
6585 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6586         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6587 #endif
6588
6589         /*
6590          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6591          */
6592         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6593         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6594
6595         /*
6596          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6597          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6598          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6599          * when this runqueue becomes "idle".
6600          */
6601         init_idle(current, smp_processor_id());
6602
6603         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6604
6605         /*
6606          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6607          */
6608         current->sched_class = &fair_sched_class;
6609
6610 #ifdef CONFIG_SMP
6611         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6612         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6613         if (cpu_isolated_map == NULL)
6614                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6615         idle_thread_set_boot_cpu();
6616 #endif
6617         init_sched_fair_class();
6618
6619         scheduler_running = 1;
6620 }
6621
6622 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6623 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6624 {
6625         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6626
6627         return (nested == preempt_offset);
6628 }
6629
6630 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6631 {
6632         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6633
6634         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6635         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6636             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6637                 return;
6638         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6639                 return;
6640         prev_jiffy = jiffies;
6641
6642         printk(KERN_ERR
6643                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6644                         file, line);
6645         printk(KERN_ERR
6646                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6647                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6648                         current->pid, current->comm);
6649
6650         debug_show_held_locks(current);
6651         if (irqs_disabled())
6652                 print_irqtrace_events(current);
6653         dump_stack();
6654 }
6655 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6656 #endif
6657
6658 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6659 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6660 {
6661         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6662         int old_prio = p->prio;
6663         int on_rq;
6664
6665         on_rq = p->on_rq;
6666         if (on_rq)
6667                 dequeue_task(rq, p, 0);
6668         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6669         if (on_rq) {
6670                 enqueue_task(rq, p, 0);
6671                 resched_task(rq->curr);
6672         }
6673
6674         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6675 }
6676
6677 void normalize_rt_tasks(void)
6678 {
6679         struct task_struct *g, *p;
6680         unsigned long flags;
6681         struct rq *rq;
6682
6683         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6684         do_each_thread(g, p) {
6685                 /*
6686                  * Only normalize user tasks:
6687                  */
6688                 if (!p->mm)
6689                         continue;
6690
6691                 p->se.exec_start                = 0;
6692 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6693                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6694                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6695                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6696 #endif
6697
6698                 if (!rt_task(p)) {
6699                         /*
6700                          * Renice negative nice level userspace
6701                          * tasks back to 0:
6702                          */
6703                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6704                                 set_user_nice(p, 0);
6705                         continue;
6706                 }
6707
6708                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6709                 rq = __task_rq_lock(p);
6710
6711                 normalize_task(rq, p);
6712
6713                 __task_rq_unlock(rq);
6714                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6715         } while_each_thread(g, p);
6716
6717         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6718 }
6719
6720 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6721
6722 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6723 /*
6724  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6725  *
6726  * They can only be called when the whole system has been
6727  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6728  * activity can take place. Using them for anything else would
6729  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6730  * under any other configuration.
6731  */
6732
6733 /**
6734  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6735  * @cpu: the processor in question.
6736  *
6737  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6738  *
6739  * Return: The current task for @cpu.
6740  */
6741 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6742 {
6743         return cpu_curr(cpu);
6744 }
6745
6746 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6747
6748 #ifdef CONFIG_IA64
6749 /**
6750  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6751  * @cpu: the processor in question.
6752  * @p: the task pointer to set.
6753  *
6754  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6755  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6756  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
6757  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6758  * and caller must save the original value of the current task (see
6759  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6760  * re-starting the system.
6761  *
6762  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6763  */
6764 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6765 {
6766         cpu_curr(cpu) = p;
6767 }
6768
6769 #endif
6770
6771 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6772 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6773 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6774
6775 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
6776 {
6777         free_fair_sched_group(tg);
6778         free_rt_sched_group(tg);
6779         autogroup_free(tg);
6780         kfree(tg);
6781 }
6782
6783 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6784 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6785 {
6786         struct task_group *tg;
6787
6788         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6789         if (!tg)
6790                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6791
6792         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6793                 goto err;
6794
6795         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6796                 goto err;
6797
6798         return tg;
6799
6800 err:
6801         free_sched_group(tg);
6802         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6803 }
6804
6805 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6806 {
6807         unsigned long flags;
6808
6809         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6810         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6811
6812         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
6813
6814         tg->parent = parent;
6815         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6816         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6817         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6818 }
6819
6820 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6821 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6822 {
6823         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6824         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6825 }
6826
6827 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6828 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6829 {
6830         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6831         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
6832 }
6833
6834 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6835 {
6836         unsigned long flags;
6837         int i;
6838
6839         /* end participation in shares distribution */
6840         for_each_possible_cpu(i)
6841                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
6842
6843         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6844         list_del_rcu(&tg->list);
6845         list_del_rcu(&tg->siblings);
6846         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6847 }
6848
6849 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6850  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6851  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6852  *      reflect its new group.
6853  */
6854 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6855 {
6856         struct task_group *tg;
6857         int on_rq, running;
6858         unsigned long flags;
6859         struct rq *rq;
6860
6861         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6862
6863         running = task_current(rq, tsk);
6864         on_rq = tsk->on_rq;
6865
6866         if (on_rq)
6867                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6868         if (unlikely(running))
6869                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6870
6871         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
6872                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
6873                           struct task_group, css);
6874         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6875         tsk->sched_task_group = tg;
6876
6877 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6878         if (tsk->sched_class->task_move_group)
6879                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
6880         else
6881 #endif
6882                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6883
6884         if (unlikely(running))
6885                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6886         if (on_rq)
6887                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6888
6889         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
6890 }
6891 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6892
6893 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6894 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
6895 {
6896         if (runtime == RUNTIME_INF)
6897                 return 1ULL << 20;
6898
6899         return div64_u64(runtime << 20, period);
6900 }
6901 #endif
6902
6903 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6904 /*
6905  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6906  */
6907 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6908
6909 /* Must be called with tasklist_lock held */
6910 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6911 {
6912         struct task_struct *g, *p;
6913
6914         do_each_thread(g, p) {
6915                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
6916                         return 1;
6917         } while_each_thread(g, p);
6918
6919         return 0;
6920 }
6921
6922 struct rt_schedulable_data {
6923         struct task_group *tg;
6924         u64 rt_period;
6925         u64 rt_runtime;
6926 };
6927
6928 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6929 {
6930         struct rt_schedulable_data *d = data;
6931         struct task_group *child;
6932         unsigned long total, sum = 0;
6933         u64 period, runtime;
6934
6935         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6936         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6937
6938         if (tg == d->tg) {
6939                 period = d->rt_period;
6940                 runtime = d->rt_runtime;
6941         }
6942
6943         /*
6944          * Cannot have more runtime than the period.
6945          */
6946         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6947                 return -EINVAL;
6948
6949         /*
6950          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
6951          */
6952         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
6953                 return -EBUSY;
6954
6955         total = to_ratio(period, runtime);
6956
6957         /*
6958          * Nobody can have more than the global setting allows.
6959          */
6960         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
6961                 return -EINVAL;
6962
6963         /*
6964          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
6965          */
6966         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
6967                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
6968                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
6969
6970                 if (child == d->tg) {
6971                         period = d->rt_period;
6972                         runtime = d->rt_runtime;
6973                 }
6974
6975                 sum += to_ratio(period, runtime);
6976         }
6977
6978         if (sum > total)
6979                 return -EINVAL;
6980
6981         return 0;
6982 }
6983
6984 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
6985 {
6986         int ret;
6987
6988         struct rt_schedulable_data data = {
6989                 .tg = tg,
6990                 .rt_period = period,
6991                 .rt_runtime = runtime,
6992         };
6993
6994         rcu_read_lock();
6995         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
6996         rcu_read_unlock();
6997
6998         return ret;
6999 }
7000
7001 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7002                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7003 {
7004         int i, err = 0;
7005
7006         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7007         read_lock(&tasklist_lock);
7008         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7009         if (err)
7010                 goto unlock;
7011
7012         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7013         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7014         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7015
7016         for_each_possible_cpu(i) {
7017                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7018
7019                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7020                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7021                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7022         }
7023         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7024 unlock:
7025         read_unlock(&tasklist_lock);
7026         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7027
7028         return err;
7029 }
7030
7031 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7032 {
7033         u64 rt_runtime, rt_period;
7034
7035         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7036         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7037         if (rt_runtime_us < 0)
7038                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7039
7040         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7041 }
7042
7043 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7044 {
7045         u64 rt_runtime_us;
7046
7047         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7048                 return -1;
7049
7050         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7051         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7052         return rt_runtime_us;
7053 }
7054
7055 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7056 {
7057         u64 rt_runtime, rt_period;
7058
7059         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7060         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7061
7062         if (rt_period == 0)
7063                 return -EINVAL;
7064
7065         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7066 }
7067
7068 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7069 {
7070         u64 rt_period_us;
7071
7072         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7073         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7074         return rt_period_us;
7075 }
7076
7077 static int sched_rt_global_constraints(void)
7078 {
7079         u64 runtime, period;
7080         int ret = 0;
7081
7082         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7083                 return -EINVAL;
7084
7085         runtime = global_rt_runtime();
7086         period = global_rt_period();
7087
7088         /*
7089          * Sanity check on the sysctl variables.
7090          */
7091         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7092                 return -EINVAL;
7093
7094         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7095         read_lock(&tasklist_lock);
7096         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7097         read_unlock(&tasklist_lock);
7098         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7099
7100         return ret;
7101 }
7102
7103 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7104 {
7105         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7106         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7107                 return 0;
7108
7109         return 1;
7110 }
7111
7112 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7113 static int sched_rt_global_constraints(void)
7114 {
7115         unsigned long flags;
7116         int i;
7117
7118         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7119                 return -EINVAL;
7120
7121         /*
7122          * There's always some RT tasks in the root group
7123          * -- migration, kstopmachine etc..
7124          */
7125         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7126                 return -EBUSY;
7127
7128         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7129         for_each_possible_cpu(i) {
7130                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7131
7132                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7133                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7134                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7135         }
7136         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7137
7138         return 0;
7139 }
7140 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7141
7142 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7143                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7144                 loff_t *ppos)
7145 {
7146         int ret;
7147         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7148
7149         mutex_lock(&mutex);
7150         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7151         /* make sure that internally we keep jiffies */
7152         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7153         if (!ret && write) {
7154                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7155                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7156         }
7157         mutex_unlock(&mutex);
7158         return ret;
7159 }
7160
7161 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7162                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7163                 loff_t *ppos)
7164 {
7165         int ret;
7166         int old_period, old_runtime;
7167         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7168
7169         mutex_lock(&mutex);
7170         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7171         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7172
7173         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7174
7175         if (!ret && write) {
7176                 ret = sched_rt_global_constraints();
7177                 if (ret) {
7178                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7179                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7180                 } else {
7181                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7182                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7183                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7184                 }
7185         }
7186         mutex_unlock(&mutex);
7187
7188         return ret;
7189 }
7190
7191 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7192
7193 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7194 {
7195         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7196 }
7197
7198 static struct cgroup_subsys_state *
7199 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7200 {
7201         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7202         struct task_group *tg;
7203
7204         if (!parent) {
7205                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7206                 return &root_task_group.css;
7207         }
7208
7209         tg = sched_create_group(parent);
7210         if (IS_ERR(tg))
7211                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7212
7213         return &tg->css;
7214 }
7215
7216 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7217 {
7218         struct task_group *tg = css_tg(css);
7219         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7220
7221         if (parent)
7222                 sched_online_group(tg, parent);
7223         return 0;
7224 }
7225
7226 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7227 {
7228         struct task_group *tg = css_tg(css);
7229
7230         sched_destroy_group(tg);
7231 }
7232
7233 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7234 {
7235         struct task_group *tg = css_tg(css);
7236
7237         sched_offline_group(tg);
7238 }
7239
7240 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7241                                  struct cgroup_taskset *tset)
7242 {
7243         struct task_struct *task;
7244
7245         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7246 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7247                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7248                         return -EINVAL;
7249 #else
7250                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7251                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7252                         return -EINVAL;
7253 #endif
7254         }
7255         return 0;
7256 }
7257
7258 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7259                               struct cgroup_taskset *tset)
7260 {
7261         struct task_struct *task;
7262
7263         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7264                 sched_move_task(task);
7265 }
7266
7267 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7268                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7269                             struct task_struct *task)
7270 {
7271         /*
7272          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7273          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7274          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7275          */
7276         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7277                 return;
7278
7279         sched_move_task(task);
7280 }
7281
7282 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7283 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7284                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7285 {
7286         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7287 }
7288
7289 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7290                                struct cftype *cft)
7291 {
7292         struct task_group *tg = css_tg(css);
7293
7294         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7295 }
7296
7297 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7298 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7299
7300 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7301 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7302
7303 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7304
7305 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7306 {
7307         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7308         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7309
7310         if (tg == &root_task_group)
7311                 return -EINVAL;
7312
7313         /*
7314          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7315          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7316          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7317          */
7318         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7319                 return -EINVAL;
7320
7321         /*
7322          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7323          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7324          * feasibility.
7325          */
7326         if (period > max_cfs_quota_period)
7327                 return -EINVAL;
7328
7329         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7330         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7331         if (ret)
7332                 goto out_unlock;
7333
7334         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7335         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7336         /*
7337          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7338          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7339          */
7340         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7341                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7342         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7343         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7344         cfs_b->quota = quota;
7345
7346         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7347         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7348         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7349                 /* force a reprogram */
7350                 cfs_b->timer_active = 0;
7351                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7352         }
7353         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7354
7355         for_each_possible_cpu(i) {
7356                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7357                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7358
7359                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7360                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7361                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7362
7363                 if (cfs_rq->throttled)
7364                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7365                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7366         }
7367         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7368                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7369 out_unlock:
7370         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7371
7372         return ret;
7373 }
7374
7375 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7376 {
7377         u64 quota, period;
7378
7379         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7380         if (cfs_quota_us < 0)
7381                 quota = RUNTIME_INF;
7382         else
7383                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7384
7385         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7386 }
7387
7388 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7389 {
7390         u64 quota_us;
7391
7392         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7393                 return -1;
7394
7395         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7396         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7397
7398         return quota_us;
7399 }
7400
7401 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7402 {
7403         u64 quota, period;
7404
7405         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7406         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7407
7408         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7409 }
7410
7411 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7412 {
7413         u64 cfs_period_us;
7414
7415         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7416         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7417
7418         return cfs_period_us;
7419 }
7420
7421 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7422                                   struct cftype *cft)
7423 {
7424         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7425 }
7426
7427 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7428                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7429 {
7430         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7431 }
7432
7433 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7434                                    struct cftype *cft)
7435 {
7436         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7437 }
7438
7439 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7440                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7441 {
7442         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7443 }
7444
7445 struct cfs_schedulable_data {
7446         struct task_group *tg;
7447         u64 period, quota;
7448 };
7449
7450 /*
7451  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7452  * note: units are usecs
7453  */
7454 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7455                                struct cfs_schedulable_data *d)
7456 {
7457         u64 quota, period;
7458
7459         if (tg == d->tg) {
7460                 period = d->period;
7461                 quota = d->quota;
7462         } else {
7463                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7464                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7465         }
7466
7467         /* note: these should typically be equivalent */
7468         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7469                 return RUNTIME_INF;
7470
7471         return to_ratio(period, quota);
7472 }
7473
7474 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7475 {
7476         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7477         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7478         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7479
7480         if (!tg->parent) {
7481                 quota = RUNTIME_INF;
7482         } else {
7483                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7484
7485                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7486                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7487
7488                 /*
7489                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7490                  * limit is set
7491                  */
7492                 if (quota == RUNTIME_INF)
7493                         quota = parent_quota;
7494                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7495                         return -EINVAL;
7496         }
7497         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7498
7499         return 0;
7500 }
7501
7502 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7503 {
7504         int ret;
7505         struct cfs_schedulable_data data = {
7506                 .tg = tg,
7507                 .period = period,
7508                 .quota = quota,
7509         };
7510
7511         if (quota != RUNTIME_INF) {
7512                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7513                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7514         }
7515
7516         rcu_read_lock();
7517         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7518         rcu_read_unlock();
7519
7520         return ret;
7521 }
7522
7523 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7524                 struct cgroup_map_cb *cb)
7525 {
7526         struct task_group *tg = css_tg(css);
7527         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7528
7529         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7530         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7531         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7532
7533         return 0;
7534 }
7535 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7536 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7537
7538 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7539 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7540                                 struct cftype *cft, s64 val)
7541 {
7542         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7543 }
7544
7545 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7546                                struct cftype *cft)
7547 {
7548         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7549 }
7550
7551 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7552                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7553 {
7554         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7555 }
7556
7557 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7558                                    struct cftype *cft)
7559 {
7560         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7561 }
7562 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7563
7564 static struct cftype cpu_files[] = {
7565 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7566         {
7567                 .name = "shares",
7568                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7569                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7570         },
7571 #endif
7572 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7573         {
7574                 .name = "cfs_quota_us",
7575                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7576                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7577         },
7578         {
7579                 .name = "cfs_period_us",
7580                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7581                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7582         },
7583         {
7584                 .name = "stat",
7585                 .read_map = cpu_stats_show,
7586         },
7587 #endif
7588 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7589         {
7590                 .name = "rt_runtime_us",
7591                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7592                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7593         },
7594         {
7595                 .name = "rt_period_us",
7596                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7597                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7598         },
7599 #endif
7600         { }     /* terminate */
7601 };
7602
7603 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7604         .name           = "cpu",
7605         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7606         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7607         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7608         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7609         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7610         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7611         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7612         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7613         .base_cftypes   = cpu_files,
7614         .early_init     = 1,
7615 };
7616
7617 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7618
7619 void dump_cpu_task(int cpu)
7620 {
7621         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7622         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7623 }