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