]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - kernel/sched/core.c
sched: Introduce preempt_count accessor functions
[~andy/linux] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299
300
301 /*
302  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
303  */
304 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
305         __acquires(rq->lock)
306 {
307         struct rq *rq;
308
309         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
310
311         for (;;) {
312                 rq = task_rq(p);
313                 raw_spin_lock(&rq->lock);
314                 if (likely(rq == task_rq(p)))
315                         return rq;
316                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
317         }
318 }
319
320 /*
321  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
322  */
323 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
324         __acquires(p->pi_lock)
325         __acquires(rq->lock)
326 {
327         struct rq *rq;
328
329         for (;;) {
330                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
331                 rq = task_rq(p);
332                 raw_spin_lock(&rq->lock);
333                 if (likely(rq == task_rq(p)))
334                         return rq;
335                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
336                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
337         }
338 }
339
340 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
341         __releases(rq->lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344 }
345
346 static inline void
347 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
348         __releases(rq->lock)
349         __releases(p->pi_lock)
350 {
351         raw_spin_unlock(&rq->lock);
352         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
353 }
354
355 /*
356  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
357  */
358 static struct rq *this_rq_lock(void)
359         __acquires(rq->lock)
360 {
361         struct rq *rq;
362
363         local_irq_disable();
364         rq = this_rq();
365         raw_spin_lock(&rq->lock);
366
367         return rq;
368 }
369
370 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
371 /*
372  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
373  */
374
375 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
376 {
377         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
378                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
379 }
380
381 /*
382  * High-resolution timer tick.
383  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
384  */
385 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
386 {
387         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
388
389         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
390
391         raw_spin_lock(&rq->lock);
392         update_rq_clock(rq);
393         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
394         raw_spin_unlock(&rq->lock);
395
396         return HRTIMER_NORESTART;
397 }
398
399 #ifdef CONFIG_SMP
400
401 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
402 {
403         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
404         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
405
406         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
407 }
408
409 /*
410  * called from hardirq (IPI) context
411  */
412 static void __hrtick_start(void *arg)
413 {
414         struct rq *rq = arg;
415
416         raw_spin_lock(&rq->lock);
417         __hrtick_restart(rq);
418         rq->hrtick_csd_pending = 0;
419         raw_spin_unlock(&rq->lock);
420 }
421
422 /*
423  * Called to set the hrtick timer state.
424  *
425  * called with rq->lock held and irqs disabled
426  */
427 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
428 {
429         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
430         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
431
432         hrtimer_set_expires(timer, time);
433
434         if (rq == this_rq()) {
435                 __hrtick_restart(rq);
436         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
437                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
438                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
439         }
440 }
441
442 static int
443 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
444 {
445         int cpu = (int)(long)hcpu;
446
447         switch (action) {
448         case CPU_UP_CANCELED:
449         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
450         case CPU_DOWN_PREPARE:
451         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
452         case CPU_DEAD:
453         case CPU_DEAD_FROZEN:
454                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
455                 return NOTIFY_OK;
456         }
457
458         return NOTIFY_DONE;
459 }
460
461 static __init void init_hrtick(void)
462 {
463         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
464 }
465 #else
466 /*
467  * Called to set the hrtick timer state.
468  *
469  * called with rq->lock held and irqs disabled
470  */
471 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
472 {
473         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
474                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
475 }
476
477 static inline void init_hrtick(void)
478 {
479 }
480 #endif /* CONFIG_SMP */
481
482 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
483 {
484 #ifdef CONFIG_SMP
485         rq->hrtick_csd_pending = 0;
486
487         rq->hrtick_csd.flags = 0;
488         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
489         rq->hrtick_csd.info = rq;
490 #endif
491
492         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
493         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
494 }
495 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
496 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
497 {
498 }
499
500 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
501 {
502 }
503
504 static inline void init_hrtick(void)
505 {
506 }
507 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
508
509 /*
510  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
511  *
512  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
513  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
514  * the target CPU.
515  */
516 void resched_task(struct task_struct *p)
517 {
518         int cpu;
519
520         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
521
522         if (test_tsk_need_resched(p))
523                 return;
524
525         set_tsk_need_resched(p);
526
527         cpu = task_cpu(p);
528         if (cpu == smp_processor_id())
529                 return;
530
531         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
532         smp_mb();
533         if (!tsk_is_polling(p))
534                 smp_send_reschedule(cpu);
535 }
536
537 void resched_cpu(int cpu)
538 {
539         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
540         unsigned long flags;
541
542         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
543                 return;
544         resched_task(cpu_curr(cpu));
545         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
546 }
547
548 #ifdef CONFIG_SMP
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 #endif /* CONFIG_SMP */
697
698 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
699                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
700 /*
701  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
702  * node and @up when leaving it for the final time.
703  *
704  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
705  */
706 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
707                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
708 {
709         struct task_group *parent, *child;
710         int ret;
711
712         parent = from;
713
714 down:
715         ret = (*down)(parent, data);
716         if (ret)
717                 goto out;
718         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
719                 parent = child;
720                 goto down;
721
722 up:
723                 continue;
724         }
725         ret = (*up)(parent, data);
726         if (ret || parent == from)
727                 goto out;
728
729         child = parent;
730         parent = parent->parent;
731         if (parent)
732                 goto up;
733 out:
734         return ret;
735 }
736
737 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
738 {
739         return 0;
740 }
741 #endif
742
743 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
744 {
745         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
746         struct load_weight *load = &p->se.load;
747
748         /*
749          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
750          */
751         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
752                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
753                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
754                 return;
755         }
756
757         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
758         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
759 }
760
761 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
762 {
763         update_rq_clock(rq);
764         sched_info_queued(rq, p);
765         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
766 }
767
768 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
769 {
770         update_rq_clock(rq);
771         sched_info_dequeued(rq, p);
772         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
773 }
774
775 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
776 {
777         if (task_contributes_to_load(p))
778                 rq->nr_uninterruptible--;
779
780         enqueue_task(rq, p, flags);
781 }
782
783 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
784 {
785         if (task_contributes_to_load(p))
786                 rq->nr_uninterruptible++;
787
788         dequeue_task(rq, p, flags);
789 }
790
791 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
792 {
793 /*
794  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
795  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
796  */
797 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
798         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
799 #endif
800 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
801         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
802
803         /*
804          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
805          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
806          * {soft,}irq region.
807          *
808          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
809          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
810          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
811          * monotonic.
812          *
813          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
814          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
815          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
816          * atomic ops.
817          */
818         if (irq_delta > delta)
819                 irq_delta = delta;
820
821         rq->prev_irq_time += irq_delta;
822         delta -= irq_delta;
823 #endif
824 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
825         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
826                 u64 st;
827
828                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
829                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
830
831                 if (unlikely(steal > delta))
832                         steal = delta;
833
834                 st = steal_ticks(steal);
835                 steal = st * TICK_NSEC;
836
837                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
838
839                 delta -= steal;
840         }
841 #endif
842
843         rq->clock_task += delta;
844
845 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
846         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
847                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
848 #endif
849 }
850
851 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
852 {
853         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
854         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
855
856         if (stop) {
857                 /*
858                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
859                  * userspace knows about and won't get confused about.
860                  *
861                  * Also, it will make PI more or less work without too
862                  * much confusion -- but then, stop work should not
863                  * rely on PI working anyway.
864                  */
865                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
866
867                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
868         }
869
870         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
871
872         if (old_stop) {
873                 /*
874                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
875                  * it can die in pieces.
876                  */
877                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
878         }
879 }
880
881 /*
882  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
883  */
884 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
885 {
886         return p->static_prio;
887 }
888
889 /*
890  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
891  * without taking RT-inheritance into account. Might be
892  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
893  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
894  * estimator recalculates.
895  */
896 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
897 {
898         int prio;
899
900         if (task_has_rt_policy(p))
901                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
902         else
903                 prio = __normal_prio(p);
904         return prio;
905 }
906
907 /*
908  * Calculate the current priority, i.e. the priority
909  * taken into account by the scheduler. This value might
910  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
911  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
912  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
913  */
914 static int effective_prio(struct task_struct *p)
915 {
916         p->normal_prio = normal_prio(p);
917         /*
918          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
919          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
920          * to the normal priority:
921          */
922         if (!rt_prio(p->prio))
923                 return p->normal_prio;
924         return p->prio;
925 }
926
927 /**
928  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
929  * @p: the task in question.
930  *
931  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
932  */
933 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
934 {
935         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
936 }
937
938 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
939                                        const struct sched_class *prev_class,
940                                        int oldprio)
941 {
942         if (prev_class != p->sched_class) {
943                 if (prev_class->switched_from)
944                         prev_class->switched_from(rq, p);
945                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
946         } else if (oldprio != p->prio)
947                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
948 }
949
950 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
951 {
952         const struct sched_class *class;
953
954         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
955                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
956         } else {
957                 for_each_class(class) {
958                         if (class == rq->curr->sched_class)
959                                 break;
960                         if (class == p->sched_class) {
961                                 resched_task(rq->curr);
962                                 break;
963                         }
964                 }
965         }
966
967         /*
968          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
969          * this case, we can save a useless back to back clock update.
970          */
971         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
972                 rq->skip_clock_update = 1;
973 }
974
975 #ifdef CONFIG_SMP
976 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
977 {
978 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
979         /*
980          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
981          * ttwu() will sort out the placement.
982          */
983         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
984                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
985
986 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
987         /*
988          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
989          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
990          *
991          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
992          * see task_group().
993          *
994          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
995          * task_rq_lock().
996          */
997         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
998                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
999 #endif
1000 #endif
1001
1002         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1003
1004         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1005                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1006                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1007                 p->se.nr_migrations++;
1008                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1009         }
1010
1011         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1012 }
1013
1014 struct migration_arg {
1015         struct task_struct *task;
1016         int dest_cpu;
1017 };
1018
1019 static int migration_cpu_stop(void *data);
1020
1021 /*
1022  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1023  *
1024  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1025  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1026  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1027  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1028  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1029  * @p has remained unscheduled the whole time.
1030  *
1031  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1032  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1033  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1034  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1035  * waiting to become inactive.
1036  */
1037 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1038 {
1039         unsigned long flags;
1040         int running, on_rq;
1041         unsigned long ncsw;
1042         struct rq *rq;
1043
1044         for (;;) {
1045                 /*
1046                  * We do the initial early heuristics without holding
1047                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1048                  * the runqueue lock when things look like they will
1049                  * work out!
1050                  */
1051                 rq = task_rq(p);
1052
1053                 /*
1054                  * If the task is actively running on another CPU
1055                  * still, just relax and busy-wait without holding
1056                  * any locks.
1057                  *
1058                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1059                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1060                  * But we don't care, since "task_running()" will
1061                  * return false if the runqueue has changed and p
1062                  * is actually now running somewhere else!
1063                  */
1064                 while (task_running(rq, p)) {
1065                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1066                                 return 0;
1067                         cpu_relax();
1068                 }
1069
1070                 /*
1071                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1072                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1073                  * just go back and repeat.
1074                  */
1075                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1076                 trace_sched_wait_task(p);
1077                 running = task_running(rq, p);
1078                 on_rq = p->on_rq;
1079                 ncsw = 0;
1080                 if (!match_state || p->state == match_state)
1081                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1082                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1083
1084                 /*
1085                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1086                  */
1087                 if (unlikely(!ncsw))
1088                         break;
1089
1090                 /*
1091                  * Was it really running after all now that we
1092                  * checked with the proper locks actually held?
1093                  *
1094                  * Oops. Go back and try again..
1095                  */
1096                 if (unlikely(running)) {
1097                         cpu_relax();
1098                         continue;
1099                 }
1100
1101                 /*
1102                  * It's not enough that it's not actively running,
1103                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1104                  * preempted!
1105                  *
1106                  * So if it was still runnable (but just not actively
1107                  * running right now), it's preempted, and we should
1108                  * yield - it could be a while.
1109                  */
1110                 if (unlikely(on_rq)) {
1111                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1112
1113                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1114                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1115                         continue;
1116                 }
1117
1118                 /*
1119                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1120                  * runnable, which means that it will never become
1121                  * running in the future either. We're all done!
1122                  */
1123                 break;
1124         }
1125
1126         return ncsw;
1127 }
1128
1129 /***
1130  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1131  * @p: the to-be-kicked thread
1132  *
1133  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1134  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1135  *
1136  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1137  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1138  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1139  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1140  * achieved as well.
1141  */
1142 void kick_process(struct task_struct *p)
1143 {
1144         int cpu;
1145
1146         preempt_disable();
1147         cpu = task_cpu(p);
1148         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1149                 smp_send_reschedule(cpu);
1150         preempt_enable();
1151 }
1152 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1153 #endif /* CONFIG_SMP */
1154
1155 #ifdef CONFIG_SMP
1156 /*
1157  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1158  */
1159 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1160 {
1161         int nid = cpu_to_node(cpu);
1162         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1163         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1164         int dest_cpu;
1165
1166         /*
1167          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1168          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1169          * select the cpu on the other node.
1170          */
1171         if (nid != -1) {
1172                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1173
1174                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1175                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1176                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1177                                 continue;
1178                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1179                                 continue;
1180                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1181                                 return dest_cpu;
1182                 }
1183         }
1184
1185         for (;;) {
1186                 /* Any allowed, online CPU? */
1187                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1188                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1189                                 continue;
1190                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1191                                 continue;
1192                         goto out;
1193                 }
1194
1195                 switch (state) {
1196                 case cpuset:
1197                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1198                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1199                         state = possible;
1200                         break;
1201
1202                 case possible:
1203                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1204                         state = fail;
1205                         break;
1206
1207                 case fail:
1208                         BUG();
1209                         break;
1210                 }
1211         }
1212
1213 out:
1214         if (state != cpuset) {
1215                 /*
1216                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1217                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1218                  * leave kernel.
1219                  */
1220                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1221                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1222                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1223                 }
1224         }
1225
1226         return dest_cpu;
1227 }
1228
1229 /*
1230  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1231  */
1232 static inline
1233 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1234 {
1235         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1236
1237         /*
1238          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1239          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1240          * cpu.
1241          *
1242          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1243          *
1244          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1245          *   not worry about this generic constraint ]
1246          */
1247         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1248                      !cpu_online(cpu)))
1249                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1250
1251         return cpu;
1252 }
1253
1254 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1255 {
1256         s64 diff = sample - *avg;
1257         *avg += diff >> 3;
1258 }
1259 #endif
1260
1261 static void
1262 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1263 {
1264 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1265         struct rq *rq = this_rq();
1266
1267 #ifdef CONFIG_SMP
1268         int this_cpu = smp_processor_id();
1269
1270         if (cpu == this_cpu) {
1271                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1272                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1273         } else {
1274                 struct sched_domain *sd;
1275
1276                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1277                 rcu_read_lock();
1278                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1279                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1280                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1281                                 break;
1282                         }
1283                 }
1284                 rcu_read_unlock();
1285         }
1286
1287         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1288                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1289
1290 #endif /* CONFIG_SMP */
1291
1292         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1293         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1294
1295         if (wake_flags & WF_SYNC)
1296                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1297
1298 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1299 }
1300
1301 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1302 {
1303         activate_task(rq, p, en_flags);
1304         p->on_rq = 1;
1305
1306         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1307         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1308                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1309 }
1310
1311 /*
1312  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1313  */
1314 static void
1315 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1316 {
1317         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1318         trace_sched_wakeup(p, true);
1319
1320         p->state = TASK_RUNNING;
1321 #ifdef CONFIG_SMP
1322         if (p->sched_class->task_woken)
1323                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1324
1325         if (rq->idle_stamp) {
1326                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1327                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1328
1329                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1330
1331                 if (rq->avg_idle > max)
1332                         rq->avg_idle = max;
1333
1334                 rq->idle_stamp = 0;
1335         }
1336 #endif
1337 }
1338
1339 static void
1340 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1341 {
1342 #ifdef CONFIG_SMP
1343         if (p->sched_contributes_to_load)
1344                 rq->nr_uninterruptible--;
1345 #endif
1346
1347         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1348         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1349 }
1350
1351 /*
1352  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1353  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1354  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1355  * the task is still ->on_rq.
1356  */
1357 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1358 {
1359         struct rq *rq;
1360         int ret = 0;
1361
1362         rq = __task_rq_lock(p);
1363         if (p->on_rq) {
1364                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1365                 update_rq_clock(rq);
1366                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1367                 ret = 1;
1368         }
1369         __task_rq_unlock(rq);
1370
1371         return ret;
1372 }
1373
1374 #ifdef CONFIG_SMP
1375 static void sched_ttwu_pending(void)
1376 {
1377         struct rq *rq = this_rq();
1378         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1379         struct task_struct *p;
1380
1381         raw_spin_lock(&rq->lock);
1382
1383         while (llist) {
1384                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1385                 llist = llist_next(llist);
1386                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1387         }
1388
1389         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1390 }
1391
1392 void scheduler_ipi(void)
1393 {
1394         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1395                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1396                         && !got_nohz_idle_kick())
1397                 return;
1398
1399         /*
1400          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1401          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1402          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1403          * we do call them.
1404          *
1405          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1406          * properly.
1407          *
1408          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1409          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1410          * somewhat pessimize the simple resched case.
1411          */
1412         irq_enter();
1413         tick_nohz_full_check();
1414         sched_ttwu_pending();
1415
1416         /*
1417          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1418          */
1419         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1420                 this_rq()->idle_balance = 1;
1421                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1422         }
1423         irq_exit();
1424 }
1425
1426 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1427 {
1428         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1429                 smp_send_reschedule(cpu);
1430 }
1431
1432 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1433 {
1434         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1435 }
1436 #endif /* CONFIG_SMP */
1437
1438 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1439 {
1440         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1441
1442 #if defined(CONFIG_SMP)
1443         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1444                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1445                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1446                 return;
1447         }
1448 #endif
1449
1450         raw_spin_lock(&rq->lock);
1451         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1452         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1453 }
1454
1455 /**
1456  * try_to_wake_up - wake up a thread
1457  * @p: the thread to be awakened
1458  * @state: the mask of task states that can be woken
1459  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1460  *
1461  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1462  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1463  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1464  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1465  * runnable without the overhead of this.
1466  *
1467  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1468  * or @state didn't match @p's state.
1469  */
1470 static int
1471 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1472 {
1473         unsigned long flags;
1474         int cpu, success = 0;
1475
1476         /*
1477          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1478          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1479          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1480          * set_current_state() the waiting thread does.
1481          */
1482         smp_mb__before_spinlock();
1483         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1484         if (!(p->state & state))
1485                 goto out;
1486
1487         success = 1; /* we're going to change ->state */
1488         cpu = task_cpu(p);
1489
1490         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1491                 goto stat;
1492
1493 #ifdef CONFIG_SMP
1494         /*
1495          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1496          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1497          */
1498         while (p->on_cpu)
1499                 cpu_relax();
1500         /*
1501          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1502          */
1503         smp_rmb();
1504
1505         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1506         p->state = TASK_WAKING;
1507
1508         if (p->sched_class->task_waking)
1509                 p->sched_class->task_waking(p);
1510
1511         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1512         if (task_cpu(p) != cpu) {
1513                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1514                 set_task_cpu(p, cpu);
1515         }
1516 #endif /* CONFIG_SMP */
1517
1518         ttwu_queue(p, cpu);
1519 stat:
1520         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1521 out:
1522         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1523
1524         return success;
1525 }
1526
1527 /**
1528  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1529  * @p: the thread to be awakened
1530  *
1531  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1532  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1533  * the current task.
1534  */
1535 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1536 {
1537         struct rq *rq = task_rq(p);
1538
1539         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1540             WARN_ON_ONCE(p == current))
1541                 return;
1542
1543         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1544
1545         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1546                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1547                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1548                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1549         }
1550
1551         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1552                 goto out;
1553
1554         if (!p->on_rq)
1555                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1556
1557         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1558         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1559 out:
1560         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1561 }
1562
1563 /**
1564  * wake_up_process - Wake up a specific process
1565  * @p: The process to be woken up.
1566  *
1567  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1568  * processes.
1569  *
1570  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1571  *
1572  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1573  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1574  */
1575 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1576 {
1577         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1578         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1579 }
1580 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1581
1582 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1583 {
1584         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1585 }
1586
1587 /*
1588  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1589  * p is forked by current.
1590  *
1591  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1592  */
1593 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1594 {
1595         p->on_rq                        = 0;
1596
1597         p->se.on_rq                     = 0;
1598         p->se.exec_start                = 0;
1599         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1600         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1601         p->se.nr_migrations             = 0;
1602         p->se.vruntime                  = 0;
1603         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1604
1605 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1606         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1607 #endif
1608
1609         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1610
1611 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1612         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1613 #endif
1614
1615 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1616         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1617                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1618                 p->mm->numa_next_reset = jiffies;
1619                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1620         }
1621
1622         p->node_stamp = 0ULL;
1623         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1624         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1625         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1626         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1627 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1628 }
1629
1630 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1631 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1632 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1633 {
1634         if (enabled)
1635                 sched_feat_set("NUMA");
1636         else
1637                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1638 }
1639 #else
1640 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1641
1642 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1643 {
1644         numabalancing_enabled = enabled;
1645 }
1646 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1647 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1648
1649 /*
1650  * fork()/clone()-time setup:
1651  */
1652 void sched_fork(struct task_struct *p)
1653 {
1654         unsigned long flags;
1655         int cpu = get_cpu();
1656
1657         __sched_fork(p);
1658         /*
1659          * We mark the process as running here. This guarantees that
1660          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1661          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1662          */
1663         p->state = TASK_RUNNING;
1664
1665         /*
1666          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1667          */
1668         p->prio = current->normal_prio;
1669
1670         /*
1671          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1672          */
1673         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1674                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1675                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1676                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1677                         p->rt_priority = 0;
1678                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1679                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1680
1681                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1682                 set_load_weight(p);
1683
1684                 /*
1685                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1686                  * fulfilled its duty:
1687                  */
1688                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1689         }
1690
1691         if (!rt_prio(p->prio))
1692                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1693
1694         if (p->sched_class->task_fork)
1695                 p->sched_class->task_fork(p);
1696
1697         /*
1698          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1699          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1700          * is ran before sched_fork().
1701          *
1702          * Silence PROVE_RCU.
1703          */
1704         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1705         set_task_cpu(p, cpu);
1706         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1707
1708 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1709         if (likely(sched_info_on()))
1710                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1711 #endif
1712 #if defined(CONFIG_SMP)
1713         p->on_cpu = 0;
1714 #endif
1715 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1716         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1717         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1718 #endif
1719 #ifdef CONFIG_SMP
1720         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1721 #endif
1722
1723         put_cpu();
1724 }
1725
1726 /*
1727  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1728  *
1729  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1730  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1731  * on the runqueue and wakes it.
1732  */
1733 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1734 {
1735         unsigned long flags;
1736         struct rq *rq;
1737
1738         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1739 #ifdef CONFIG_SMP
1740         /*
1741          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1742          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1743          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1744          */
1745         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1746 #endif
1747
1748         /* Initialize new task's runnable average */
1749         init_task_runnable_average(p);
1750         rq = __task_rq_lock(p);
1751         activate_task(rq, p, 0);
1752         p->on_rq = 1;
1753         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1754         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1755 #ifdef CONFIG_SMP
1756         if (p->sched_class->task_woken)
1757                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1758 #endif
1759         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1760 }
1761
1762 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1763
1764 /**
1765  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1766  * @notifier: notifier struct to register
1767  */
1768 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1769 {
1770         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1771 }
1772 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1773
1774 /**
1775  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1776  * @notifier: notifier struct to unregister
1777  *
1778  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1779  */
1780 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1781 {
1782         hlist_del(&notifier->link);
1783 }
1784 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1785
1786 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1787 {
1788         struct preempt_notifier *notifier;
1789
1790         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1791                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1792 }
1793
1794 static void
1795 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1796                                  struct task_struct *next)
1797 {
1798         struct preempt_notifier *notifier;
1799
1800         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1801                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1802 }
1803
1804 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1805
1806 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1807 {
1808 }
1809
1810 static void
1811 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1812                                  struct task_struct *next)
1813 {
1814 }
1815
1816 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1817
1818 /**
1819  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1820  * @rq: the runqueue preparing to switch
1821  * @prev: the current task that is being switched out
1822  * @next: the task we are going to switch to.
1823  *
1824  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1825  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1826  * switch.
1827  *
1828  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1829  * hooks.
1830  */
1831 static inline void
1832 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1833                     struct task_struct *next)
1834 {
1835         trace_sched_switch(prev, next);
1836         sched_info_switch(rq, prev, next);
1837         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1838         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1839         prepare_lock_switch(rq, next);
1840         prepare_arch_switch(next);
1841 }
1842
1843 /**
1844  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1845  * @rq: runqueue associated with task-switch
1846  * @prev: the thread we just switched away from.
1847  *
1848  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1849  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1850  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1851  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1852  *
1853  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1854  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1855  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1856  * details.)
1857  */
1858 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1859         __releases(rq->lock)
1860 {
1861         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1862         long prev_state;
1863
1864         rq->prev_mm = NULL;
1865
1866         /*
1867          * A task struct has one reference for the use as "current".
1868          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1869          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1870          * the scheduled task must drop that reference.
1871          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1872          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1873          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1874          * be dropped twice.
1875          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1876          */
1877         prev_state = prev->state;
1878         vtime_task_switch(prev);
1879         finish_arch_switch(prev);
1880         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1881         finish_lock_switch(rq, prev);
1882         finish_arch_post_lock_switch();
1883
1884         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1885         if (mm)
1886                 mmdrop(mm);
1887         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1888                 /*
1889                  * Remove function-return probe instances associated with this
1890                  * task and put them back on the free list.
1891                  */
1892                 kprobe_flush_task(prev);
1893                 put_task_struct(prev);
1894         }
1895
1896         tick_nohz_task_switch(current);
1897 }
1898
1899 #ifdef CONFIG_SMP
1900
1901 /* assumes rq->lock is held */
1902 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1903 {
1904         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1905                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1906 }
1907
1908 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1909 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1910 {
1911         if (rq->post_schedule) {
1912                 unsigned long flags;
1913
1914                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1915                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1916                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1917                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1918
1919                 rq->post_schedule = 0;
1920         }
1921 }
1922
1923 #else
1924
1925 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1926 {
1927 }
1928
1929 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1930 {
1931 }
1932
1933 #endif
1934
1935 /**
1936  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1937  * @prev: the thread we just switched away from.
1938  */
1939 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1940         __releases(rq->lock)
1941 {
1942         struct rq *rq = this_rq();
1943
1944         finish_task_switch(rq, prev);
1945
1946         /*
1947          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1948          * task_switch?
1949          */
1950         post_schedule(rq);
1951
1952 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1953         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1954         preempt_enable();
1955 #endif
1956         if (current->set_child_tid)
1957                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1958 }
1959
1960 /*
1961  * context_switch - switch to the new MM and the new
1962  * thread's register state.
1963  */
1964 static inline void
1965 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1966                struct task_struct *next)
1967 {
1968         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1969
1970         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1971
1972         mm = next->mm;
1973         oldmm = prev->active_mm;
1974         /*
1975          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1976          * combine the page table reload and the switch backend into
1977          * one hypercall.
1978          */
1979         arch_start_context_switch(prev);
1980
1981         if (!mm) {
1982                 next->active_mm = oldmm;
1983                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1984                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1985         } else
1986                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1987
1988         if (!prev->mm) {
1989                 prev->active_mm = NULL;
1990                 rq->prev_mm = oldmm;
1991         }
1992         /*
1993          * Since the runqueue lock will be released by the next
1994          * task (which is an invalid locking op but in the case
1995          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1996          * do an early lockdep release here:
1997          */
1998 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1999         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2000 #endif
2001
2002         context_tracking_task_switch(prev, next);
2003         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2004         switch_to(prev, next, prev);
2005
2006         barrier();
2007         /*
2008          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2009          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2010          * frame will be invalid.
2011          */
2012         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2013 }
2014
2015 /*
2016  * nr_running and nr_context_switches:
2017  *
2018  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2019  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2020  */
2021 unsigned long nr_running(void)
2022 {
2023         unsigned long i, sum = 0;
2024
2025         for_each_online_cpu(i)
2026                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2027
2028         return sum;
2029 }
2030
2031 unsigned long long nr_context_switches(void)
2032 {
2033         int i;
2034         unsigned long long sum = 0;
2035
2036         for_each_possible_cpu(i)
2037                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2038
2039         return sum;
2040 }
2041
2042 unsigned long nr_iowait(void)
2043 {
2044         unsigned long i, sum = 0;
2045
2046         for_each_possible_cpu(i)
2047                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2048
2049         return sum;
2050 }
2051
2052 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2053 {
2054         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2055         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2056 }
2057
2058 #ifdef CONFIG_SMP
2059
2060 /*
2061  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2062  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2063  */
2064 void sched_exec(void)
2065 {
2066         struct task_struct *p = current;
2067         unsigned long flags;
2068         int dest_cpu;
2069
2070         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2071         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2072         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2073                 goto unlock;
2074
2075         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2076                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2077
2078                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2079                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2080                 return;
2081         }
2082 unlock:
2083         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2084 }
2085
2086 #endif
2087
2088 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2089 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2090
2091 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2092 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2093
2094 /*
2095  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2096  * @p in case that task is currently running.
2097  *
2098  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2099  */
2100 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2101 {
2102         u64 ns = 0;
2103
2104         if (task_current(rq, p)) {
2105                 update_rq_clock(rq);
2106                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2107                 if ((s64)ns < 0)
2108                         ns = 0;
2109         }
2110
2111         return ns;
2112 }
2113
2114 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2115 {
2116         unsigned long flags;
2117         struct rq *rq;
2118         u64 ns = 0;
2119
2120         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2121         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2122         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2123
2124         return ns;
2125 }
2126
2127 /*
2128  * Return accounted runtime for the task.
2129  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2130  * pending runtime that have not been accounted yet.
2131  */
2132 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2133 {
2134         unsigned long flags;
2135         struct rq *rq;
2136         u64 ns = 0;
2137
2138         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2139         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2140         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2141
2142         return ns;
2143 }
2144
2145 /*
2146  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2147  * We call it with interrupts disabled.
2148  */
2149 void scheduler_tick(void)
2150 {
2151         int cpu = smp_processor_id();
2152         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2153         struct task_struct *curr = rq->curr;
2154
2155         sched_clock_tick();
2156
2157         raw_spin_lock(&rq->lock);
2158         update_rq_clock(rq);
2159         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2160         update_cpu_load_active(rq);
2161         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2162
2163         perf_event_task_tick();
2164
2165 #ifdef CONFIG_SMP
2166         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2167         trigger_load_balance(rq, cpu);
2168 #endif
2169         rq_last_tick_reset(rq);
2170 }
2171
2172 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2173 /**
2174  * scheduler_tick_max_deferment
2175  *
2176  * Keep at least one tick per second when a single
2177  * active task is running because the scheduler doesn't
2178  * yet completely support full dynticks environment.
2179  *
2180  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2181  * balancing, etc... continue to move forward, even
2182  * with a very low granularity.
2183  *
2184  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2185  */
2186 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2187 {
2188         struct rq *rq = this_rq();
2189         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2190
2191         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2192
2193         if (time_before_eq(next, now))
2194                 return 0;
2195
2196         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2197 }
2198 #endif
2199
2200 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2201 {
2202         if (in_lock_functions(addr)) {
2203                 addr = CALLER_ADDR2;
2204                 if (in_lock_functions(addr))
2205                         addr = CALLER_ADDR3;
2206         }
2207         return addr;
2208 }
2209
2210 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2211                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2212
2213 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2214 {
2215 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2216         /*
2217          * Underflow?
2218          */
2219         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2220                 return;
2221 #endif
2222         add_preempt_count_notrace(val);
2223 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2224         /*
2225          * Spinlock count overflowing soon?
2226          */
2227         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2228                                 PREEMPT_MASK - 10);
2229 #endif
2230         if (preempt_count() == val)
2231                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2232 }
2233 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2234
2235 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2236 {
2237 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2238         /*
2239          * Underflow?
2240          */
2241         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2242                 return;
2243         /*
2244          * Is the spinlock portion underflowing?
2245          */
2246         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2247                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2248                 return;
2249 #endif
2250
2251         if (preempt_count() == val)
2252                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2253         sub_preempt_count_notrace(val);
2254 }
2255 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2256
2257 #endif
2258
2259 /*
2260  * Print scheduling while atomic bug:
2261  */
2262 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2263 {
2264         if (oops_in_progress)
2265                 return;
2266
2267         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2268                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2269
2270         debug_show_held_locks(prev);
2271         print_modules();
2272         if (irqs_disabled())
2273                 print_irqtrace_events(prev);
2274         dump_stack();
2275         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2276 }
2277
2278 /*
2279  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2280  */
2281 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2282 {
2283         /*
2284          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2285          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2286          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2287          */
2288         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2289                 __schedule_bug(prev);
2290         rcu_sleep_check();
2291
2292         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2293
2294         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2295 }
2296
2297 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2298 {
2299         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2300                 update_rq_clock(rq);
2301         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2302 }
2303
2304 /*
2305  * Pick up the highest-prio task:
2306  */
2307 static inline struct task_struct *
2308 pick_next_task(struct rq *rq)
2309 {
2310         const struct sched_class *class;
2311         struct task_struct *p;
2312
2313         /*
2314          * Optimization: we know that if all tasks are in
2315          * the fair class we can call that function directly:
2316          */
2317         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2318                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2319                 if (likely(p))
2320                         return p;
2321         }
2322
2323         for_each_class(class) {
2324                 p = class->pick_next_task(rq);
2325                 if (p)
2326                         return p;
2327         }
2328
2329         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2330 }
2331
2332 /*
2333  * __schedule() is the main scheduler function.
2334  *
2335  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2336  *
2337  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2338  *
2339  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2340  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2341  *
2342  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2343  *      interrupt handler scheduler_tick().
2344  *
2345  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2346  *      task to the run-queue and that's it.
2347  *
2348  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2349  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2350  *      called on the nearest possible occasion:
2351  *
2352  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2353  *
2354  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2355  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2356  *           spin_unlock()!)
2357  *
2358  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2359  *           preemptible context
2360  *
2361  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2362  *         then at the next:
2363  *
2364  *          - cond_resched() call
2365  *          - explicit schedule() call
2366  *          - return from syscall or exception to user-space
2367  *          - return from interrupt-handler to user-space
2368  */
2369 static void __sched __schedule(void)
2370 {
2371         struct task_struct *prev, *next;
2372         unsigned long *switch_count;
2373         struct rq *rq;
2374         int cpu;
2375
2376 need_resched:
2377         preempt_disable();
2378         cpu = smp_processor_id();
2379         rq = cpu_rq(cpu);
2380         rcu_note_context_switch(cpu);
2381         prev = rq->curr;
2382
2383         schedule_debug(prev);
2384
2385         if (sched_feat(HRTICK))
2386                 hrtick_clear(rq);
2387
2388         /*
2389          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2390          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2391          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2392          */
2393         smp_mb__before_spinlock();
2394         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2395
2396         switch_count = &prev->nivcsw;
2397         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2398                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2399                         prev->state = TASK_RUNNING;
2400                 } else {
2401                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2402                         prev->on_rq = 0;
2403
2404                         /*
2405                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2406                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2407                          * concurrency.
2408                          */
2409                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2410                                 struct task_struct *to_wakeup;
2411
2412                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2413                                 if (to_wakeup)
2414                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2415                         }
2416                 }
2417                 switch_count = &prev->nvcsw;
2418         }
2419
2420         pre_schedule(rq, prev);
2421
2422         if (unlikely(!rq->nr_running))
2423                 idle_balance(cpu, rq);
2424
2425         put_prev_task(rq, prev);
2426         next = pick_next_task(rq);
2427         clear_tsk_need_resched(prev);
2428         rq->skip_clock_update = 0;
2429
2430         if (likely(prev != next)) {
2431                 rq->nr_switches++;
2432                 rq->curr = next;
2433                 ++*switch_count;
2434
2435                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2436                 /*
2437                  * The context switch have flipped the stack from under us
2438                  * and restored the local variables which were saved when
2439                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2440                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2441                  */
2442                 cpu = smp_processor_id();
2443                 rq = cpu_rq(cpu);
2444         } else
2445                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2446
2447         post_schedule(rq);
2448
2449         sched_preempt_enable_no_resched();
2450         if (need_resched())
2451                 goto need_resched;
2452 }
2453
2454 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2455 {
2456         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2457                 return;
2458         /*
2459          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2460          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2461          */
2462         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2463                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2464 }
2465
2466 asmlinkage void __sched schedule(void)
2467 {
2468         struct task_struct *tsk = current;
2469
2470         sched_submit_work(tsk);
2471         __schedule();
2472 }
2473 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2474
2475 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2476 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2477 {
2478         /*
2479          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2480          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2481          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2482          * we find a better solution.
2483          */
2484         user_exit();
2485         schedule();
2486         user_enter();
2487 }
2488 #endif
2489
2490 /**
2491  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2492  *
2493  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2494  */
2495 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2496 {
2497         sched_preempt_enable_no_resched();
2498         schedule();
2499         preempt_disable();
2500 }
2501
2502 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2503 /*
2504  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2505  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2506  * occur there and call schedule directly.
2507  */
2508 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2509 {
2510         /*
2511          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2512          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2513          */
2514         if (likely(!preemptible()))
2515                 return;
2516
2517         do {
2518                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
2519                 __schedule();
2520                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
2521
2522                 /*
2523                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2524                  * between schedule and now.
2525                  */
2526                 barrier();
2527         } while (need_resched());
2528 }
2529 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2530
2531 /*
2532  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2533  * off of irq context.
2534  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2535  * protect us against recursive calling from irq.
2536  */
2537 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2538 {
2539         struct thread_info *ti = current_thread_info();
2540         enum ctx_state prev_state;
2541
2542         /* Catch callers which need to be fixed */
2543         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
2544
2545         prev_state = exception_enter();
2546
2547         do {
2548                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
2549                 local_irq_enable();
2550                 __schedule();
2551                 local_irq_disable();
2552                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
2553
2554                 /*
2555                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2556                  * between schedule and now.
2557                  */
2558                 barrier();
2559         } while (need_resched());
2560
2561         exception_exit(prev_state);
2562 }
2563
2564 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2565
2566 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2567                           void *key)
2568 {
2569         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2570 }
2571 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2572
2573 /*
2574  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
2575  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
2576  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
2577  *
2578  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
2579  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
2580  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
2581  */
2582 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2583                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
2584 {
2585         wait_queue_t *curr, *next;
2586
2587         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
2588                 unsigned flags = curr->flags;
2589
2590                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
2591                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
2592                         break;
2593         }
2594 }
2595
2596 /**
2597  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
2598  * @q: the waitqueue
2599  * @mode: which threads
2600  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2601  * @key: is directly passed to the wakeup function
2602  *
2603  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2604  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2605  */
2606 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2607                         int nr_exclusive, void *key)
2608 {
2609         unsigned long flags;
2610
2611         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2612         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
2613         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2614 }
2615 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
2616
2617 /*
2618  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
2619  */
2620 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
2621 {
2622         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
2623 }
2624 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
2625
2626 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
2627 {
2628         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
2629 }
2630 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
2631
2632 /**
2633  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
2634  * @q: the waitqueue
2635  * @mode: which threads
2636  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2637  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
2638  *
2639  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
2640  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
2641  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
2642  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
2643  *
2644  * On UP it can prevent extra preemption.
2645  *
2646  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2647  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2648  */
2649 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2650                         int nr_exclusive, void *key)
2651 {
2652         unsigned long flags;
2653         int wake_flags = WF_SYNC;
2654
2655         if (unlikely(!q))
2656                 return;
2657
2658         if (unlikely(nr_exclusive != 1))
2659                 wake_flags = 0;
2660
2661         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2662         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
2663         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2664 }
2665 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
2666
2667 /*
2668  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
2669  */
2670 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
2671 {
2672         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
2673 }
2674 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
2675
2676 /**
2677  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
2678  * @x:  holds the state of this particular completion
2679  *
2680  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
2681  * awakened in the same order in which they were queued.
2682  *
2683  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
2684  *
2685  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2686  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2687  */
2688 void complete(struct completion *x)
2689 {
2690         unsigned long flags;
2691
2692         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2693         x->done++;
2694         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
2695         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2696 }
2697 EXPORT_SYMBOL(complete);
2698
2699 /**
2700  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
2701  * @x:  holds the state of this particular completion
2702  *
2703  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
2704  *
2705  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2706  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2707  */
2708 void complete_all(struct completion *x)
2709 {
2710         unsigned long flags;
2711
2712         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2713         x->done += UINT_MAX/2;
2714         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
2715         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2716 }
2717 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
2718
2719 static inline long __sched
2720 do_wait_for_common(struct completion *x,
2721                    long (*action)(long), long timeout, int state)
2722 {
2723         if (!x->done) {
2724                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2725
2726                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
2727                 do {
2728                         if (signal_pending_state(state, current)) {
2729                                 timeout = -ERESTARTSYS;
2730                                 break;
2731                         }
2732                         __set_current_state(state);
2733                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2734                         timeout = action(timeout);
2735                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2736                 } while (!x->done && timeout);
2737                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
2738                 if (!x->done)
2739                         return timeout;
2740         }
2741         x->done--;
2742         return timeout ?: 1;
2743 }
2744
2745 static inline long __sched
2746 __wait_for_common(struct completion *x,
2747                   long (*action)(long), long timeout, int state)
2748 {
2749         might_sleep();
2750
2751         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2752         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
2753         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2754         return timeout;
2755 }
2756
2757 static long __sched
2758 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
2759 {
2760         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
2761 }
2762
2763 static long __sched
2764 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
2765 {
2766         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
2767 }
2768
2769 /**
2770  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
2771  * @x:  holds the state of this particular completion
2772  *
2773  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2774  * interruptible and there is no timeout.
2775  *
2776  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
2777  * and interrupt capability. Also see complete().
2778  */
2779 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
2780 {
2781         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2782 }
2783 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
2784
2785 /**
2786  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2787  * @x:  holds the state of this particular completion
2788  * @timeout:  timeout value in jiffies
2789  *
2790  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2791  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2792  * interruptible.
2793  *
2794  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2795  * till timeout) if completed.
2796  */
2797 unsigned long __sched
2798 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2799 {
2800         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2801 }
2802 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
2803
2804 /**
2805  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
2806  * @x:  holds the state of this particular completion
2807  *
2808  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2809  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
2810  * for IO.
2811  */
2812 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
2813 {
2814         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2815 }
2816 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
2817
2818 /**
2819  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2820  * @x:  holds the state of this particular completion
2821  * @timeout:  timeout value in jiffies
2822  *
2823  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2824  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2825  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
2826  *
2827  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2828  * till timeout) if completed.
2829  */
2830 unsigned long __sched
2831 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2832 {
2833         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2834 }
2835 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
2836
2837 /**
2838  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
2839  * @x:  holds the state of this particular completion
2840  *
2841  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
2842  * interruptible.
2843  *
2844  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2845  */
2846 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
2847 {
2848         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
2849         if (t == -ERESTARTSYS)
2850                 return t;
2851         return 0;
2852 }
2853 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
2854
2855 /**
2856  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
2857  * @x:  holds the state of this particular completion
2858  * @timeout:  timeout value in jiffies
2859  *
2860  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2861  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
2862  *
2863  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2864  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2865  */
2866 long __sched
2867 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
2868                                           unsigned long timeout)
2869 {
2870         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
2871 }
2872 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
2873
2874 /**
2875  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
2876  * @x:  holds the state of this particular completion
2877  *
2878  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
2879  * interrupted by a kill signal.
2880  *
2881  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2882  */
2883 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
2884 {
2885         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
2886         if (t == -ERESTARTSYS)
2887                 return t;
2888         return 0;
2889 }
2890 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
2891
2892 /**
2893  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
2894  * @x:  holds the state of this particular completion
2895  * @timeout:  timeout value in jiffies
2896  *
2897  * This waits for either a completion of a specific task to be
2898  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
2899  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
2900  *
2901  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2902  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2903  */
2904 long __sched
2905 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
2906                                      unsigned long timeout)
2907 {
2908         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
2909 }
2910 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
2911
2912 /**
2913  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
2914  *      @x:     completion structure
2915  *
2916  *      Return: 0 if a decrement cannot be done without blocking
2917  *               1 if a decrement succeeded.
2918  *
2919  *      If a completion is being used as a counting completion,
2920  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
2921  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
2922  *      is protecting is not available.
2923  */
2924 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
2925 {
2926         unsigned long flags;
2927         int ret = 1;
2928
2929         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2930         if (!x->done)
2931                 ret = 0;
2932         else
2933                 x->done--;
2934         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2935         return ret;
2936 }
2937 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
2938
2939 /**
2940  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
2941  *      @x:     completion structure
2942  *
2943  *      Return: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
2944  *               1 if there are no waiters.
2945  *
2946  */
2947 bool completion_done(struct completion *x)
2948 {
2949         unsigned long flags;
2950         int ret = 1;
2951
2952         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2953         if (!x->done)
2954                 ret = 0;
2955         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2956         return ret;
2957 }
2958 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
2959
2960 static long __sched
2961 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2962 {
2963         unsigned long flags;
2964         wait_queue_t wait;
2965
2966         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2967
2968         __set_current_state(state);
2969
2970         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2971         __add_wait_queue(q, &wait);
2972         spin_unlock(&q->lock);
2973         timeout = schedule_timeout(timeout);
2974         spin_lock_irq(&q->lock);
2975         __remove_wait_queue(q, &wait);
2976         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2977
2978         return timeout;
2979 }
2980
2981 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2982 {
2983         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2984 }
2985 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2986
2987 long __sched
2988 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2989 {
2990         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2991 }
2992 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2993
2994 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2995 {
2996         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2997 }
2998 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
2999
3000 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3001 {
3002         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3003 }
3004 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3005
3006 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3007
3008 /*
3009  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3010  * @p: task
3011  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3012  *
3013  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3014  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3015  *
3016  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3017  */
3018 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3019 {
3020         int oldprio, on_rq, running;
3021         struct rq *rq;
3022         const struct sched_class *prev_class;
3023
3024         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3025
3026         rq = __task_rq_lock(p);
3027
3028         /*
3029          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3030          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3031          *
3032          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3033          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3034          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3035          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3036          * with interrupts disabled and will complete the lock
3037          * protected section without being interrupted. So there is no
3038          * real need to boost.
3039          */
3040         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3041                 WARN_ON(p != rq->curr);
3042                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3043                 goto out_unlock;
3044         }
3045
3046         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3047         oldprio = p->prio;
3048         prev_class = p->sched_class;
3049         on_rq = p->on_rq;
3050         running = task_current(rq, p);
3051         if (on_rq)
3052                 dequeue_task(rq, p, 0);
3053         if (running)
3054                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3055
3056         if (rt_prio(prio))
3057                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3058         else
3059                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3060
3061         p->prio = prio;
3062
3063         if (running)
3064                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3065         if (on_rq)
3066                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3067
3068         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3069 out_unlock:
3070         __task_rq_unlock(rq);
3071 }
3072 #endif
3073 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3074 {
3075         int old_prio, delta, on_rq;
3076         unsigned long flags;
3077         struct rq *rq;
3078
3079         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3080                 return;
3081         /*
3082          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3083          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3084          */
3085         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3086         /*
3087          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3088          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3089          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3090          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3091          */
3092         if (task_has_rt_policy(p)) {
3093                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3094                 goto out_unlock;
3095         }
3096         on_rq = p->on_rq;
3097         if (on_rq)
3098                 dequeue_task(rq, p, 0);
3099
3100         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3101         set_load_weight(p);
3102         old_prio = p->prio;
3103         p->prio = effective_prio(p);
3104         delta = p->prio - old_prio;
3105
3106         if (on_rq) {
3107                 enqueue_task(rq, p, 0);
3108                 /*
3109                  * If the task increased its priority or is running and
3110                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3111                  */
3112                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3113                         resched_task(rq->curr);
3114         }
3115 out_unlock:
3116         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3117 }
3118 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3119
3120 /*
3121  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3122  * @p: task
3123  * @nice: nice value
3124  */
3125 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3126 {
3127         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3128         int nice_rlim = 20 - nice;
3129
3130         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3131                 capable(CAP_SYS_NICE));
3132 }
3133
3134 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3135
3136 /*
3137  * sys_nice - change the priority of the current process.
3138  * @increment: priority increment
3139  *
3140  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3141  * does similar things.
3142  */
3143 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3144 {
3145         long nice, retval;
3146
3147         /*
3148          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3149          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3150          * and we have a single winner.
3151          */
3152         if (increment < -40)
3153                 increment = -40;
3154         if (increment > 40)
3155                 increment = 40;
3156
3157         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3158         if (nice < -20)
3159                 nice = -20;
3160         if (nice > 19)
3161                 nice = 19;
3162
3163         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3164                 return -EPERM;
3165
3166         retval = security_task_setnice(current, nice);
3167         if (retval)
3168                 return retval;
3169
3170         set_user_nice(current, nice);
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 #endif
3175
3176 /**
3177  * task_prio - return the priority value of a given task.
3178  * @p: the task in question.
3179  *
3180  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3181  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3182  * around 0, value goes from -16 to +15.
3183  */
3184 int task_prio(const struct task_struct *p)
3185 {
3186         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3187 }
3188
3189 /**
3190  * task_nice - return the nice value of a given task.
3191  * @p: the task in question.
3192  *
3193  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3194  */
3195 int task_nice(const struct task_struct *p)
3196 {
3197         return TASK_NICE(p);
3198 }
3199 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3200
3201 /**
3202  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3203  * @cpu: the processor in question.
3204  *
3205  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3206  */
3207 int idle_cpu(int cpu)
3208 {
3209         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3210
3211         if (rq->curr != rq->idle)
3212                 return 0;
3213
3214         if (rq->nr_running)
3215                 return 0;
3216
3217 #ifdef CONFIG_SMP
3218         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3219                 return 0;
3220 #endif
3221
3222         return 1;
3223 }
3224
3225 /**
3226  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3227  * @cpu: the processor in question.
3228  *
3229  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3230  */
3231 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3232 {
3233         return cpu_rq(cpu)->idle;
3234 }
3235
3236 /**
3237  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3238  * @pid: the pid in question.
3239  *
3240  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3241  */
3242 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3243 {
3244         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3245 }
3246
3247 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3248 static void
3249 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3250 {
3251         p->policy = policy;
3252         p->rt_priority = prio;
3253         p->normal_prio = normal_prio(p);
3254         /* we are holding p->pi_lock already */
3255         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3256         if (rt_prio(p->prio))
3257                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3258         else
3259                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3260         set_load_weight(p);
3261 }
3262
3263 /*
3264  * check the target process has a UID that matches the current process's
3265  */
3266 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3267 {
3268         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3269         bool match;
3270
3271         rcu_read_lock();
3272         pcred = __task_cred(p);
3273         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3274                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3275         rcu_read_unlock();
3276         return match;
3277 }
3278
3279 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3280                                 const struct sched_param *param, bool user)
3281 {
3282         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3283         unsigned long flags;
3284         const struct sched_class *prev_class;
3285         struct rq *rq;
3286         int reset_on_fork;
3287
3288         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3289         BUG_ON(in_interrupt());
3290 recheck:
3291         /* double check policy once rq lock held */
3292         if (policy < 0) {
3293                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3294                 policy = oldpolicy = p->policy;
3295         } else {
3296                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3297                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3298
3299                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3300                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3301                                 policy != SCHED_IDLE)
3302                         return -EINVAL;
3303         }
3304
3305         /*
3306          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3307          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3308          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3309          */
3310         if (param->sched_priority < 0 ||
3311             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3312             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3313                 return -EINVAL;
3314         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3315                 return -EINVAL;
3316
3317         /*
3318          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3319          */
3320         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3321                 if (rt_policy(policy)) {
3322                         unsigned long rlim_rtprio =
3323                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3324
3325                         /* can't set/change the rt policy */
3326                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3327                                 return -EPERM;
3328
3329                         /* can't increase priority */
3330                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3331                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3332                                 return -EPERM;
3333                 }
3334
3335                 /*
3336                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3337                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3338                  */
3339                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3340                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3341                                 return -EPERM;
3342                 }
3343
3344                 /* can't change other user's priorities */
3345                 if (!check_same_owner(p))
3346                         return -EPERM;
3347
3348                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3349                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3350                         return -EPERM;
3351         }
3352
3353         if (user) {
3354                 retval = security_task_setscheduler(p);
3355                 if (retval)
3356                         return retval;
3357         }
3358
3359         /*
3360          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3361          * changing the priority of the task:
3362          *
3363          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3364          * runqueue lock must be held.
3365          */
3366         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3367
3368         /*
3369          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3370          */
3371         if (p == rq->stop) {
3372                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3373                 return -EINVAL;
3374         }
3375
3376         /*
3377          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3378          */
3379         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3380                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3381                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3382                 return 0;
3383         }
3384
3385 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3386         if (user) {
3387                 /*
3388                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3389                  * assigned.
3390                  */
3391                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3392                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3393                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3394                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3395                         return -EPERM;
3396                 }
3397         }
3398 #endif
3399
3400         /* recheck policy now with rq lock held */
3401         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3402                 policy = oldpolicy = -1;
3403                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3404                 goto recheck;
3405         }
3406         on_rq = p->on_rq;
3407         running = task_current(rq, p);
3408         if (on_rq)
3409                 dequeue_task(rq, p, 0);
3410         if (running)
3411                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3412
3413         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3414
3415         oldprio = p->prio;
3416         prev_class = p->sched_class;
3417         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3418
3419         if (running)
3420                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3421         if (on_rq)
3422                 enqueue_task(rq, p, 0);
3423
3424         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3425         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3426
3427         rt_mutex_adjust_pi(p);
3428
3429         return 0;
3430 }
3431
3432 /**
3433  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3434  * @p: the task in question.
3435  * @policy: new policy.
3436  * @param: structure containing the new RT priority.
3437  *
3438  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3439  *
3440  * NOTE that the task may be already dead.
3441  */
3442 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3443                        const struct sched_param *param)
3444 {
3445         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3446 }
3447 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3448
3449 /**
3450  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3451  * @p: the task in question.
3452  * @policy: new policy.
3453  * @param: structure containing the new RT priority.
3454  *
3455  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3456  * current context has permission.  For example, this is needed in
3457  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3458  * but our caller might not have that capability.
3459  *
3460  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3461  */
3462 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3463                                const struct sched_param *param)
3464 {
3465         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3466 }
3467
3468 static int
3469 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3470 {
3471         struct sched_param lparam;
3472         struct task_struct *p;
3473         int retval;
3474
3475         if (!param || pid < 0)
3476                 return -EINVAL;
3477         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3478                 return -EFAULT;
3479
3480         rcu_read_lock();
3481         retval = -ESRCH;
3482         p = find_process_by_pid(pid);
3483         if (p != NULL)
3484                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3485         rcu_read_unlock();
3486
3487         return retval;
3488 }
3489
3490 /**
3491  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3492  * @pid: the pid in question.
3493  * @policy: new policy.
3494  * @param: structure containing the new RT priority.
3495  *
3496  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3497  */
3498 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3499                 struct sched_param __user *, param)
3500 {
3501         /* negative values for policy are not valid */
3502         if (policy < 0)
3503                 return -EINVAL;
3504
3505         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3506 }
3507
3508 /**
3509  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3510  * @pid: the pid in question.
3511  * @param: structure containing the new RT priority.
3512  *
3513  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3514  */
3515 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3516 {
3517         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3518 }
3519
3520 /**
3521  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3522  * @pid: the pid in question.
3523  *
3524  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3525  * code.
3526  */
3527 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3528 {
3529         struct task_struct *p;
3530         int retval;
3531
3532         if (pid < 0)
3533                 return -EINVAL;
3534
3535         retval = -ESRCH;
3536         rcu_read_lock();
3537         p = find_process_by_pid(pid);
3538         if (p) {
3539                 retval = security_task_getscheduler(p);
3540                 if (!retval)
3541                         retval = p->policy
3542                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3543         }
3544         rcu_read_unlock();
3545         return retval;
3546 }
3547
3548 /**
3549  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3550  * @pid: the pid in question.
3551  * @param: structure containing the RT priority.
3552  *
3553  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3554  * code.
3555  */
3556 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3557 {
3558         struct sched_param lp;
3559         struct task_struct *p;
3560         int retval;
3561
3562         if (!param || pid < 0)
3563                 return -EINVAL;
3564
3565         rcu_read_lock();
3566         p = find_process_by_pid(pid);
3567         retval = -ESRCH;
3568         if (!p)
3569                 goto out_unlock;
3570
3571         retval = security_task_getscheduler(p);
3572         if (retval)
3573                 goto out_unlock;
3574
3575         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3576         rcu_read_unlock();
3577
3578         /*
3579          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3580          */
3581         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3582
3583         return retval;
3584
3585 out_unlock:
3586         rcu_read_unlock();
3587         return retval;
3588 }
3589
3590 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3591 {
3592         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3593         struct task_struct *p;
3594         int retval;
3595
3596         get_online_cpus();
3597         rcu_read_lock();
3598
3599         p = find_process_by_pid(pid);
3600         if (!p) {
3601                 rcu_read_unlock();
3602                 put_online_cpus();
3603                 return -ESRCH;
3604         }
3605
3606         /* Prevent p going away */
3607         get_task_struct(p);
3608         rcu_read_unlock();
3609
3610         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3611                 retval = -EINVAL;
3612                 goto out_put_task;
3613         }
3614         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3615                 retval = -ENOMEM;
3616                 goto out_put_task;
3617         }
3618         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3619                 retval = -ENOMEM;
3620                 goto out_free_cpus_allowed;
3621         }
3622         retval = -EPERM;
3623         if (!check_same_owner(p)) {
3624                 rcu_read_lock();
3625                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3626                         rcu_read_unlock();
3627                         goto out_unlock;
3628                 }
3629                 rcu_read_unlock();
3630         }
3631
3632         retval = security_task_setscheduler(p);
3633         if (retval)
3634                 goto out_unlock;
3635
3636         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3637         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3638 again:
3639         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3640
3641         if (!retval) {
3642                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3643                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3644                         /*
3645                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3646                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3647                          * cpuset's cpus_allowed
3648                          */
3649                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3650                         goto again;
3651                 }
3652         }
3653 out_unlock:
3654         free_cpumask_var(new_mask);
3655 out_free_cpus_allowed:
3656         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3657 out_put_task:
3658         put_task_struct(p);
3659         put_online_cpus();
3660         return retval;
3661 }
3662
3663 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3664                              struct cpumask *new_mask)
3665 {
3666         if (len < cpumask_size())
3667                 cpumask_clear(new_mask);
3668         else if (len > cpumask_size())
3669                 len = cpumask_size();
3670
3671         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3672 }
3673
3674 /**
3675  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3676  * @pid: pid of the process
3677  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3678  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3679  *
3680  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3681  */
3682 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3683                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3684 {
3685         cpumask_var_t new_mask;
3686         int retval;
3687
3688         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3689                 return -ENOMEM;
3690
3691         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3692         if (retval == 0)
3693                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3694         free_cpumask_var(new_mask);
3695         return retval;
3696 }
3697
3698 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3699 {
3700         struct task_struct *p;
3701         unsigned long flags;
3702         int retval;
3703
3704         get_online_cpus();
3705         rcu_read_lock();
3706
3707         retval = -ESRCH;
3708         p = find_process_by_pid(pid);
3709         if (!p)
3710                 goto out_unlock;
3711
3712         retval = security_task_getscheduler(p);
3713         if (retval)
3714                 goto out_unlock;
3715
3716         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3717         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
3718         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3719
3720 out_unlock:
3721         rcu_read_unlock();
3722         put_online_cpus();
3723
3724         return retval;
3725 }
3726
3727 /**
3728  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3729  * @pid: pid of the process
3730  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3731  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3732  *
3733  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3734  */
3735 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3736                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3737 {
3738         int ret;
3739         cpumask_var_t mask;
3740
3741         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3742                 return -EINVAL;
3743         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3744                 return -EINVAL;
3745
3746         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3747                 return -ENOMEM;
3748
3749         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3750         if (ret == 0) {
3751                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3752
3753                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3754                         ret = -EFAULT;
3755                 else
3756                         ret = retlen;
3757         }
3758         free_cpumask_var(mask);
3759
3760         return ret;
3761 }
3762
3763 /**
3764  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3765  *
3766  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3767  * other threads running on this CPU then this function will return.
3768  *
3769  * Return: 0.
3770  */
3771 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
3772 {
3773         struct rq *rq = this_rq_lock();
3774
3775         schedstat_inc(rq, yld_count);
3776         current->sched_class->yield_task(rq);
3777
3778         /*
3779          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
3780          * no need to preempt or enable interrupts:
3781          */
3782         __release(rq->lock);
3783         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3784         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
3785         sched_preempt_enable_no_resched();
3786
3787         schedule();
3788
3789         return 0;
3790 }
3791
3792 static inline int should_resched(void)
3793 {
3794         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
3795 }
3796
3797 static void __cond_resched(void)
3798 {
3799         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3800         __schedule();
3801         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3802 }
3803
3804 int __sched _cond_resched(void)
3805 {
3806         if (should_resched()) {
3807                 __cond_resched();
3808                 return 1;
3809         }
3810         return 0;
3811 }
3812 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
3813
3814 /*
3815  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
3816  * call schedule, and on return reacquire the lock.
3817  *
3818  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
3819  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
3820  * spin_unlock(), once by hand).
3821  */
3822 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
3823 {
3824         int resched = should_resched();
3825         int ret = 0;
3826
3827         lockdep_assert_held(lock);
3828
3829         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
3830                 spin_unlock(lock);
3831                 if (resched)
3832                         __cond_resched();
3833                 else
3834                         cpu_relax();
3835                 ret = 1;
3836                 spin_lock(lock);
3837         }
3838         return ret;
3839 }
3840 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
3841
3842 int __sched __cond_resched_softirq(void)
3843 {
3844         BUG_ON(!in_softirq());
3845
3846         if (should_resched()) {
3847                 local_bh_enable();
3848                 __cond_resched();
3849                 local_bh_disable();
3850                 return 1;
3851         }
3852         return 0;
3853 }
3854 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
3855
3856 /**
3857  * yield - yield the current processor to other threads.
3858  *
3859  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
3860  *
3861  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
3862  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
3863  * it, its already broken.
3864  *
3865  * Typical broken usage is:
3866  *
3867  * while (!event)
3868  *      yield();
3869  *
3870  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
3871  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
3872  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
3873  *
3874  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
3875  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
3876  * If you still want to use yield(), do not!
3877  */
3878 void __sched yield(void)
3879 {
3880         set_current_state(TASK_RUNNING);
3881         sys_sched_yield();
3882 }
3883 EXPORT_SYMBOL(yield);
3884
3885 /**
3886  * yield_to - yield the current processor to another thread in
3887  * your thread group, or accelerate that thread toward the
3888  * processor it's on.
3889  * @p: target task
3890  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
3891  *
3892  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
3893  * can't go away on us before we can do any checks.
3894  *
3895  * Return:
3896  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
3897  *      false (0) if we failed to boost the target.
3898  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
3899  */
3900 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
3901 {
3902         struct task_struct *curr = current;
3903         struct rq *rq, *p_rq;
3904         unsigned long flags;
3905         int yielded = 0;
3906
3907         local_irq_save(flags);
3908         rq = this_rq();
3909
3910 again:
3911         p_rq = task_rq(p);
3912         /*
3913          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
3914          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
3915          */
3916         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
3917                 yielded = -ESRCH;
3918                 goto out_irq;
3919         }
3920
3921         double_rq_lock(rq, p_rq);
3922         while (task_rq(p) != p_rq) {
3923                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
3924                 goto again;
3925         }
3926
3927         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
3928                 goto out_unlock;
3929
3930         if (curr->sched_class != p->sched_class)
3931                 goto out_unlock;
3932
3933         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
3934                 goto out_unlock;
3935
3936         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
3937         if (yielded) {
3938                 schedstat_inc(rq, yld_count);
3939                 /*
3940                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
3941                  * fairness.
3942                  */
3943                 if (preempt && rq != p_rq)
3944                         resched_task(p_rq->curr);
3945         }
3946
3947 out_unlock:
3948         double_rq_unlock(rq, p_rq);
3949 out_irq:
3950         local_irq_restore(flags);
3951
3952         if (yielded > 0)
3953                 schedule();
3954
3955         return yielded;
3956 }
3957 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
3958
3959 /*
3960  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
3961  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
3962  */
3963 void __sched io_schedule(void)
3964 {
3965         struct rq *rq = raw_rq();
3966
3967         delayacct_blkio_start();
3968         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3969         blk_flush_plug(current);
3970         current->in_iowait = 1;
3971         schedule();
3972         current->in_iowait = 0;
3973         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3974         delayacct_blkio_end();
3975 }
3976 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
3977
3978 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
3979 {
3980         struct rq *rq = raw_rq();
3981         long ret;
3982
3983         delayacct_blkio_start();
3984         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3985         blk_flush_plug(current);
3986         current->in_iowait = 1;
3987         ret = schedule_timeout(timeout);
3988         current->in_iowait = 0;
3989         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3990         delayacct_blkio_end();
3991         return ret;
3992 }
3993
3994 /**
3995  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
3996  * @policy: scheduling class.
3997  *
3998  * Return: On success, this syscall returns the maximum
3999  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4000  * On failure, a negative error code is returned.
4001  */
4002 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4003 {
4004         int ret = -EINVAL;
4005
4006         switch (policy) {
4007         case SCHED_FIFO:
4008         case SCHED_RR:
4009                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4010                 break;
4011         case SCHED_NORMAL:
4012         case SCHED_BATCH:
4013         case SCHED_IDLE:
4014                 ret = 0;
4015                 break;
4016         }
4017         return ret;
4018 }
4019
4020 /**
4021  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4022  * @policy: scheduling class.
4023  *
4024  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4025  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4026  * On failure, a negative error code is returned.
4027  */
4028 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4029 {
4030         int ret = -EINVAL;
4031
4032         switch (policy) {
4033         case SCHED_FIFO:
4034         case SCHED_RR:
4035                 ret = 1;
4036                 break;
4037         case SCHED_NORMAL:
4038         case SCHED_BATCH:
4039         case SCHED_IDLE:
4040                 ret = 0;
4041         }
4042         return ret;
4043 }
4044
4045 /**
4046  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4047  * @pid: pid of the process.
4048  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4049  *
4050  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4051  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4052  *
4053  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4054  * an error code.
4055  */
4056 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4057                 struct timespec __user *, interval)
4058 {
4059         struct task_struct *p;
4060         unsigned int time_slice;
4061         unsigned long flags;
4062         struct rq *rq;
4063         int retval;
4064         struct timespec t;
4065
4066         if (pid < 0)
4067                 return -EINVAL;
4068
4069         retval = -ESRCH;
4070         rcu_read_lock();
4071         p = find_process_by_pid(pid);
4072         if (!p)
4073                 goto out_unlock;
4074
4075         retval = security_task_getscheduler(p);
4076         if (retval)
4077                 goto out_unlock;
4078
4079         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4080         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4081         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4082
4083         rcu_read_unlock();
4084         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4085         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4086         return retval;
4087
4088 out_unlock:
4089         rcu_read_unlock();
4090         return retval;
4091 }
4092
4093 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4094
4095 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4096 {
4097         unsigned long free = 0;
4098         int ppid;
4099         unsigned state;
4100
4101         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4102         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4103                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4104 #if BITS_PER_LONG == 32
4105         if (state == TASK_RUNNING)
4106                 printk(KERN_CONT " running  ");
4107         else
4108                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4109 #else
4110         if (state == TASK_RUNNING)
4111                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4112         else
4113                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4114 #endif
4115 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4116         free = stack_not_used(p);
4117 #endif
4118         rcu_read_lock();
4119         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4120         rcu_read_unlock();
4121         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4122                 task_pid_nr(p), ppid,
4123                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4124
4125         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4126         show_stack(p, NULL);
4127 }
4128
4129 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4130 {
4131         struct task_struct *g, *p;
4132
4133 #if BITS_PER_LONG == 32
4134         printk(KERN_INFO
4135                 "  task                PC stack   pid father\n");
4136 #else
4137         printk(KERN_INFO
4138                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4139 #endif
4140         rcu_read_lock();
4141         do_each_thread(g, p) {
4142                 /*
4143                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4144                  * console might take a lot of time:
4145                  */
4146                 touch_nmi_watchdog();
4147                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4148                         sched_show_task(p);
4149         } while_each_thread(g, p);
4150
4151         touch_all_softlockup_watchdogs();
4152
4153 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4154         sysrq_sched_debug_show();
4155 #endif
4156         rcu_read_unlock();
4157         /*
4158          * Only show locks if all tasks are dumped:
4159          */
4160         if (!state_filter)
4161                 debug_show_all_locks();
4162 }
4163
4164 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4165 {
4166         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4167 }
4168
4169 /**
4170  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4171  * @idle: task in question
4172  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4173  *
4174  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4175  * flag, to make booting more robust.
4176  */
4177 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4178 {
4179         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4180         unsigned long flags;
4181
4182         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4183
4184         __sched_fork(idle);
4185         idle->state = TASK_RUNNING;
4186         idle->se.exec_start = sched_clock();
4187
4188         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4189         /*
4190          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4191          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4192          * lockdep check in task_group() will fail.
4193          *
4194          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4195          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4196          *
4197          * Silence PROVE_RCU
4198          */
4199         rcu_read_lock();
4200         __set_task_cpu(idle, cpu);
4201         rcu_read_unlock();
4202
4203         rq->curr = rq->idle = idle;
4204 #if defined(CONFIG_SMP)
4205         idle->on_cpu = 1;
4206 #endif
4207         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4208
4209         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4210         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4211
4212         /*
4213          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4214          */
4215         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4216         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4217         vtime_init_idle(idle, cpu);
4218 #if defined(CONFIG_SMP)
4219         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4220 #endif
4221 }
4222
4223 #ifdef CONFIG_SMP
4224 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4225 {
4226         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4227                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4228
4229         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4230         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4231 }
4232
4233 /*
4234  * This is how migration works:
4235  *
4236  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4237  *    stop_one_cpu().
4238  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4239  *    off the CPU)
4240  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4241  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4242  *    it and puts it into the right queue.
4243  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4244  *    is done.
4245  */
4246
4247 /*
4248  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4249  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4250  * is removed from the allowed bitmask.
4251  *
4252  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4253  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4254  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4255  */
4256 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4257 {
4258         unsigned long flags;
4259         struct rq *rq;
4260         unsigned int dest_cpu;
4261         int ret = 0;
4262
4263         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4264
4265         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4266                 goto out;
4267
4268         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4269                 ret = -EINVAL;
4270                 goto out;
4271         }
4272
4273         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4274
4275         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4276         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4277                 goto out;
4278
4279         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4280         if (p->on_rq) {
4281                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4282                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4283                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4284                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4285                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4286                 return 0;
4287         }
4288 out:
4289         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4290
4291         return ret;
4292 }
4293 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4294
4295 /*
4296  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4297  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4298  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4299  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4300  *
4301  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4302  * as the task is no longer on this CPU.
4303  *
4304  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4305  */
4306 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4307 {
4308         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4309         int ret = 0;
4310
4311         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4312                 return ret;
4313
4314         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4315         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4316
4317         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4318         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4319         /* Already moved. */
4320         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4321                 goto done;
4322         /* Affinity changed (again). */
4323         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4324                 goto fail;
4325
4326         /*
4327          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4328          * placed properly.
4329          */
4330         if (p->on_rq) {
4331                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4332                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4333                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4334                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4335         }
4336 done:
4337         ret = 1;
4338 fail:
4339         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4340         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4341         return ret;
4342 }
4343
4344 /*
4345  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4346  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4347  * 'pushing' onto another runqueue.
4348  */
4349 static int migration_cpu_stop(void *data)
4350 {
4351         struct migration_arg *arg = data;
4352
4353         /*
4354          * The original target cpu might have gone down and we might
4355          * be on another cpu but it doesn't matter.
4356          */
4357         local_irq_disable();
4358         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4359         local_irq_enable();
4360         return 0;
4361 }
4362
4363 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4364
4365 /*
4366  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4367  * offline.
4368  */
4369 void idle_task_exit(void)
4370 {
4371         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4372
4373         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4374
4375         if (mm != &init_mm)
4376                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4377         mmdrop(mm);
4378 }
4379
4380 /*
4381  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4382  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4383  * nr_active count is stable.
4384  *
4385  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4386  */
4387 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4388 {
4389         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4390         if (delta)
4391                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4392 }
4393
4394 /*
4395  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4396  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4397  *
4398  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4399  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4400  * because of lock validation efforts.
4401  */
4402 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4403 {
4404         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4405         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4406         int dest_cpu;
4407
4408         /*
4409          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4410          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4411          *
4412          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4413          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4414          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4415          * done here.
4416          */
4417         rq->stop = NULL;
4418
4419         /*
4420          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4421          * class method both need to have an up-to-date
4422          * value of rq->clock[_task]
4423          */
4424         update_rq_clock(rq);
4425
4426         for ( ; ; ) {
4427                 /*
4428                  * There's this thread running, bail when that's the only
4429                  * remaining thread.
4430                  */
4431                 if (rq->nr_running == 1)
4432                         break;
4433
4434                 next = pick_next_task(rq);
4435                 BUG_ON(!next);
4436                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4437
4438                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4439                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4440                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4441
4442                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4443
4444                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4445         }
4446
4447         rq->stop = stop;
4448 }
4449
4450 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4451
4452 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4453
4454 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4455         {
4456                 .procname       = "sched_domain",
4457                 .mode           = 0555,
4458         },
4459         {}
4460 };
4461
4462 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4463         {
4464                 .procname       = "kernel",
4465                 .mode           = 0555,
4466                 .child          = sd_ctl_dir,
4467         },
4468         {}
4469 };
4470
4471 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4472 {
4473         struct ctl_table *entry =
4474                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4475
4476         return entry;
4477 }
4478
4479 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4480 {
4481         struct ctl_table *entry;
4482
4483         /*
4484          * In the intermediate directories, both the child directory and
4485          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4486          * will always be set. In the lowest directory the names are
4487          * static strings and all have proc handlers.
4488          */
4489         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4490                 if (entry->child)
4491                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4492                 if (entry->proc_handler == NULL)
4493                         kfree(entry->procname);
4494         }
4495
4496         kfree(*tablep);
4497         *tablep = NULL;
4498 }
4499
4500 static int min_load_idx = 0;
4501 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4502
4503 static void
4504 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4505                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4506                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4507                 bool load_idx)
4508 {
4509         entry->procname = procname;
4510         entry->data = data;
4511         entry->maxlen = maxlen;
4512         entry->mode = mode;
4513         entry->proc_handler = proc_handler;
4514
4515         if (load_idx) {
4516                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4517                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4518         }
4519 }
4520
4521 static struct ctl_table *
4522 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4523 {
4524         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4525
4526         if (table == NULL)
4527                 return NULL;
4528
4529         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4530                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4531         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4532                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4533         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4534                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4535         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4536                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4537         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4538                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4539         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4540                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4541         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4542                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4543         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4544                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4545         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4546                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4547         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4548                 &sd->cache_nice_tries,
4549                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4550         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4551                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4552         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4553                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4554         /* &table[12] is terminator */
4555
4556         return table;
4557 }
4558
4559 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4560 {
4561         struct ctl_table *entry, *table;
4562         struct sched_domain *sd;
4563         int domain_num = 0, i;
4564         char buf[32];
4565
4566         for_each_domain(cpu, sd)
4567                 domain_num++;
4568         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4569         if (table == NULL)
4570                 return NULL;
4571
4572         i = 0;
4573         for_each_domain(cpu, sd) {
4574                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4575                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4576                 entry->mode = 0555;
4577                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4578                 entry++;
4579                 i++;
4580         }
4581         return table;
4582 }
4583
4584 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4585 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4586 {
4587         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4588         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4589         char buf[32];
4590
4591         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4592         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4593
4594         if (entry == NULL)
4595                 return;
4596
4597         for_each_possible_cpu(i) {
4598                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4599                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4600                 entry->mode = 0555;
4601                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4602                 entry++;
4603         }
4604
4605         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4606         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4607 }
4608
4609 /* may be called multiple times per register */
4610 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4611 {
4612         if (sd_sysctl_header)
4613                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4614         sd_sysctl_header = NULL;
4615         if (sd_ctl_dir[0].child)
4616                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4617 }
4618 #else
4619 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4620 {
4621 }
4622 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4623 {
4624 }
4625 #endif
4626
4627 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4628 {
4629         if (!rq->online) {
4630                 const struct sched_class *class;
4631
4632                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4633                 rq->online = 1;
4634
4635                 for_each_class(class) {
4636                         if (class->rq_online)
4637                                 class->rq_online(rq);
4638                 }
4639         }
4640 }
4641
4642 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4643 {
4644         if (rq->online) {
4645                 const struct sched_class *class;
4646
4647                 for_each_class(class) {
4648                         if (class->rq_offline)
4649                                 class->rq_offline(rq);
4650                 }
4651
4652                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4653                 rq->online = 0;
4654         }
4655 }
4656
4657 /*
4658  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4659  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4660  */
4661 static int
4662 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4663 {
4664         int cpu = (long)hcpu;
4665         unsigned long flags;
4666         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4667
4668         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4669
4670         case CPU_UP_PREPARE:
4671                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4672                 break;
4673
4674         case CPU_ONLINE:
4675                 /* Update our root-domain */
4676                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4677                 if (rq->rd) {
4678                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4679
4680                         set_rq_online(rq);
4681                 }
4682                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4683                 break;
4684
4685 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4686         case CPU_DYING:
4687                 sched_ttwu_pending();
4688                 /* Update our root-domain */
4689                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4690                 if (rq->rd) {
4691                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4692                         set_rq_offline(rq);
4693                 }
4694                 migrate_tasks(cpu);
4695                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4696                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4697                 break;
4698
4699         case CPU_DEAD:
4700                 calc_load_migrate(rq);
4701                 break;
4702 #endif
4703         }
4704
4705         update_max_interval();
4706
4707         return NOTIFY_OK;
4708 }
4709
4710 /*
4711  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4712  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4713  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4714  */
4715 static struct notifier_block migration_notifier = {
4716         .notifier_call = migration_call,
4717         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
4718 };
4719
4720 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
4721                                       unsigned long action, void *hcpu)
4722 {
4723         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4724         case CPU_STARTING:
4725         case CPU_DOWN_FAILED:
4726                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
4727                 return NOTIFY_OK;
4728         default:
4729                 return NOTIFY_DONE;
4730         }
4731 }
4732
4733 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
4734                                         unsigned long action, void *hcpu)
4735 {
4736         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4737         case CPU_DOWN_PREPARE:
4738                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
4739                 return NOTIFY_OK;
4740         default:
4741                 return NOTIFY_DONE;
4742         }
4743 }
4744
4745 static int __init migration_init(void)
4746 {
4747         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4748         int err;
4749
4750         /* Initialize migration for the boot CPU */
4751         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4752         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
4753         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4754         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4755
4756         /* Register cpu active notifiers */
4757         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
4758         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
4759
4760         return 0;
4761 }
4762 early_initcall(migration_init);
4763 #endif
4764
4765 #ifdef CONFIG_SMP
4766
4767 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
4768
4769 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4770
4771 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
4772
4773 static int __init sched_debug_setup(char *str)
4774 {
4775         sched_debug_enabled = 1;
4776
4777         return 0;
4778 }
4779 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
4780
4781 static inline bool sched_debug(void)
4782 {
4783         return sched_debug_enabled;
4784 }
4785
4786 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
4787                                   struct cpumask *groupmask)
4788 {
4789         struct sched_group *group = sd->groups;
4790         char str[256];
4791
4792         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
4793         cpumask_clear(groupmask);
4794
4795         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
4796
4797         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4798                 printk("does not load-balance\n");
4799                 if (sd->parent)
4800                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
4801                                         " has parent");
4802                 return -1;
4803         }
4804
4805         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
4806
4807         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
4808                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
4809                                 "CPU%d\n", cpu);
4810         }
4811         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
4812                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
4813                                 " CPU%d\n", cpu);
4814         }
4815
4816         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
4817         do {
4818                 if (!group) {
4819                         printk("\n");
4820                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
4821                         break;
4822                 }
4823
4824                 /*
4825                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
4826                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
4827                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
4828                  */
4829                 if (!group->sgp->power_orig) {
4830                         printk(KERN_CONT "\n");
4831                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
4832                                         "set\n");
4833                         break;
4834                 }
4835
4836                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
4837                         printk(KERN_CONT "\n");
4838                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
4839                         break;
4840                 }
4841
4842                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
4843                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
4844                         printk(KERN_CONT "\n");
4845                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
4846                         break;
4847                 }
4848
4849                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
4850
4851                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
4852
4853                 printk(KERN_CONT " %s", str);
4854                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
4855                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
4856                                 group->sgp->power);
4857                 }
4858
4859                 group = group->next;
4860         } while (group != sd->groups);
4861         printk(KERN_CONT "\n");
4862
4863         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
4864                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
4865
4866         if (sd->parent &&
4867             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
4868                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
4869                         "of domain->span\n");
4870         return 0;
4871 }
4872
4873 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4874 {
4875         int level = 0;
4876
4877         if (!sched_debug_enabled)
4878                 return;
4879
4880         if (!sd) {
4881                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
4882                 return;
4883         }
4884
4885         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
4886
4887         for (;;) {
4888                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
4889                         break;
4890                 level++;
4891                 sd = sd->parent;
4892                 if (!sd)
4893                         break;
4894         }
4895 }
4896 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
4897 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
4898 static inline bool sched_debug(void)
4899 {
4900         return false;
4901 }
4902 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4903
4904 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
4905 {
4906         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
4907                 return 1;
4908
4909         /* Following flags need at least 2 groups */
4910         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
4911                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
4912                          SD_BALANCE_FORK |
4913                          SD_BALANCE_EXEC |
4914                          SD_SHARE_CPUPOWER |
4915                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
4916                 if (sd->groups != sd->groups->next)
4917                         return 0;
4918         }
4919
4920         /* Following flags don't use groups */
4921         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
4922                 return 0;
4923
4924         return 1;
4925 }
4926
4927 static int
4928 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
4929 {
4930         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
4931
4932         if (sd_degenerate(parent))
4933                 return 1;
4934
4935         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
4936                 return 0;
4937
4938         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
4939         if (parent->groups == parent->groups->next) {
4940                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
4941                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
4942                                 SD_BALANCE_FORK |
4943                                 SD_BALANCE_EXEC |
4944                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
4945                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
4946                                 SD_PREFER_SIBLING);
4947                 if (nr_node_ids == 1)
4948                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
4949         }
4950         if (~cflags & pflags)
4951                 return 0;
4952
4953         return 1;
4954 }
4955
4956 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
4957 {
4958         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
4959
4960         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
4961         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
4962         free_cpumask_var(rd->online);
4963         free_cpumask_var(rd->span);
4964         kfree(rd);
4965 }
4966
4967 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
4968 {
4969         struct root_domain *old_rd = NULL;
4970         unsigned long flags;
4971
4972         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4973
4974         if (rq->rd) {
4975                 old_rd = rq->rd;
4976
4977                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
4978                         set_rq_offline(rq);
4979
4980                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
4981
4982                 /*
4983                  * If we dont want to free the old_rt yet then
4984                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
4985                  * in this function:
4986                  */
4987                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
4988                         old_rd = NULL;
4989         }
4990
4991         atomic_inc(&rd->refcount);
4992         rq->rd = rd;
4993
4994         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
4995         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
4996                 set_rq_online(rq);
4997
4998         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4999
5000         if (old_rd)
5001                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5002 }
5003
5004 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5005 {
5006         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5007
5008         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5009                 goto out;
5010         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5011                 goto free_span;
5012         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5013                 goto free_online;
5014
5015         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5016                 goto free_rto_mask;
5017         return 0;
5018
5019 free_rto_mask:
5020         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5021 free_online:
5022         free_cpumask_var(rd->online);
5023 free_span:
5024         free_cpumask_var(rd->span);
5025 out:
5026         return -ENOMEM;
5027 }
5028
5029 /*
5030  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5031  * members (mimicking the global state we have today).
5032  */
5033 struct root_domain def_root_domain;
5034
5035 static void init_defrootdomain(void)
5036 {
5037         init_rootdomain(&def_root_domain);
5038
5039         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5040 }
5041
5042 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5043 {
5044         struct root_domain *rd;
5045
5046         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5047         if (!rd)
5048                 return NULL;
5049
5050         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5051                 kfree(rd);
5052                 return NULL;
5053         }
5054
5055         return rd;
5056 }
5057
5058 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5059 {
5060         struct sched_group *tmp, *first;
5061
5062         if (!sg)
5063                 return;
5064
5065         first = sg;
5066         do {
5067                 tmp = sg->next;
5068
5069                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5070                         kfree(sg->sgp);
5071
5072                 kfree(sg);
5073                 sg = tmp;
5074         } while (sg != first);
5075 }
5076
5077 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5078 {
5079         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5080
5081         /*
5082          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5083          * nuke them all.
5084          */
5085         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5086                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5087         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5088                 kfree(sd->groups->sgp);
5089                 kfree(sd->groups);
5090         }
5091         kfree(sd);
5092 }
5093
5094 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5095 {
5096         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5097 }
5098
5099 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5100 {
5101         for (; sd; sd = sd->parent)
5102                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5103 }
5104
5105 /*
5106  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5107  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5108  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5109  *
5110  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5111  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5112  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5113  */
5114 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5115 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5116 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5117
5118 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5119 {
5120         struct sched_domain *sd;
5121         int id = cpu;
5122         int size = 1;
5123
5124         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5125         if (sd) {
5126                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5127                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5128         }
5129
5130         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5131         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5132         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5133 }
5134
5135 /*
5136  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5137  * hold the hotplug lock.
5138  */
5139 static void
5140 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5141 {
5142         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5143         struct sched_domain *tmp;
5144
5145         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5146         for (tmp = sd; tmp; ) {
5147                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5148                 if (!parent)
5149                         break;
5150
5151                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5152                         tmp->parent = parent->parent;
5153                         if (parent->parent)
5154                                 parent->parent->child = tmp;
5155                         /*
5156                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5157                          * degenerate parent; the spans match for this
5158                          * so the property transfers.
5159                          */
5160                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5161                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5162                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5163                 } else
5164                         tmp = tmp->parent;
5165         }
5166
5167         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5168                 tmp = sd;
5169                 sd = sd->parent;
5170                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5171                 if (sd)
5172                         sd->child = NULL;
5173         }
5174
5175         sched_domain_debug(sd, cpu);
5176
5177         rq_attach_root(rq, rd);
5178         tmp = rq->sd;
5179         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5180         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5181
5182         update_top_cache_domain(cpu);
5183 }
5184
5185 /* cpus with isolated domains */
5186 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5187
5188 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5189 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5190 {
5191         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5192         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5193         return 1;
5194 }
5195
5196 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5197
5198 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5199 {
5200         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5201 }
5202
5203 struct sd_data {
5204         struct sched_domain **__percpu sd;
5205         struct sched_group **__percpu sg;
5206         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5207 };
5208
5209 struct s_data {
5210         struct sched_domain ** __percpu sd;
5211         struct root_domain      *rd;
5212 };
5213
5214 enum s_alloc {
5215         sa_rootdomain,
5216         sa_sd,
5217         sa_sd_storage,
5218         sa_none,
5219 };
5220
5221 struct sched_domain_topology_level;
5222
5223 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5224 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5225
5226 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5227
5228 struct sched_domain_topology_level {
5229         sched_domain_init_f init;
5230         sched_domain_mask_f mask;
5231         int                 flags;
5232         int                 numa_level;
5233         struct sd_data      data;
5234 };
5235
5236 /*
5237  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5238  * domain traversal.
5239  *
5240  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5241  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5242  * range.
5243  *
5244  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5245  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5246  * cpu they're built on, so check that.
5247  *
5248  */
5249 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5250 {
5251         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5252         struct sd_data *sdd = sd->private;
5253         struct sched_domain *sibling;
5254         int i;
5255
5256         for_each_cpu(i, span) {
5257                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5258                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5259                         continue;
5260
5261                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5262         }
5263 }
5264
5265 /*
5266  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5267  * of this group that's also in the iteration mask.
5268  */
5269 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5270 {
5271         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5272 }
5273
5274 static int
5275 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5276 {
5277         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5278         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5279         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5280         struct sd_data *sdd = sd->private;
5281         struct sched_domain *child;
5282         int i;
5283
5284         cpumask_clear(covered);
5285
5286         for_each_cpu(i, span) {
5287                 struct cpumask *sg_span;
5288
5289                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5290                         continue;
5291
5292                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5293
5294                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5295                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5296                         continue;
5297
5298                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5299                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5300
5301                 if (!sg)
5302                         goto fail;
5303
5304                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5305                 if (child->child) {
5306                         child = child->child;
5307                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5308                 } else
5309                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5310
5311                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5312
5313                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5314                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5315                         build_group_mask(sd, sg);
5316
5317                 /*
5318                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5319                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5320                  * die on a /0 trap.
5321                  */
5322                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5323
5324                 /*
5325                  * Make sure the first group of this domain contains the
5326                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5327                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5328                  */
5329                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5330                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5331                         groups = sg;
5332
5333                 if (!first)
5334                         first = sg;
5335                 if (last)
5336                         last->next = sg;
5337                 last = sg;
5338                 last->next = first;
5339         }
5340         sd->groups = groups;
5341
5342         return 0;
5343
5344 fail:
5345         free_sched_groups(first, 0);
5346
5347         return -ENOMEM;
5348 }
5349
5350 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5351 {
5352         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5353         struct sched_domain *child = sd->child;
5354
5355         if (child)
5356                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5357
5358         if (sg) {
5359                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5360                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5361                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5362         }
5363
5364         return cpu;
5365 }
5366
5367 /*
5368  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5369  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5370  * and ->cpu_power to 0.
5371  *
5372  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5373  */
5374 static int
5375 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5376 {
5377         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5378         struct sd_data *sdd = sd->private;
5379         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5380         struct cpumask *covered;
5381         int i;
5382
5383         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5384         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5385
5386         if (cpu != cpumask_first(span))
5387                 return 0;
5388
5389         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5390         covered = sched_domains_tmpmask;
5391
5392         cpumask_clear(covered);
5393
5394         for_each_cpu(i, span) {
5395                 struct sched_group *sg;
5396                 int group, j;
5397
5398                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5399                         continue;
5400
5401                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5402                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5403                 sg->sgp->power = 0;
5404                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5405
5406                 for_each_cpu(j, span) {
5407                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5408                                 continue;
5409
5410                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5411                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5412                 }
5413
5414                 if (!first)
5415                         first = sg;
5416                 if (last)
5417                         last->next = sg;
5418                 last = sg;
5419         }
5420         last->next = first;
5421
5422         return 0;
5423 }
5424
5425 /*
5426  * Initialize sched groups cpu_power.
5427  *
5428  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5429  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5430  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5431  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5432  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5433  * less cpu_power.
5434  */
5435 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5436 {
5437         struct sched_group *sg = sd->groups;
5438
5439         WARN_ON(!sg);
5440
5441         do {
5442                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5443                 sg = sg->next;
5444         } while (sg != sd->groups);
5445
5446         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5447                 return;
5448
5449         update_group_power(sd, cpu);
5450         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5451 }
5452
5453 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5454 {
5455        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5456 }
5457
5458 /*
5459  * Initializers for schedule domains
5460  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5461  */
5462
5463 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5464 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5465 #else
5466 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5467 #endif
5468
5469 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5470 static noinline struct sched_domain *                                   \
5471 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5472 {                                                                       \
5473         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5474         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5475         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5476         sd->private = &tl->data;                                        \
5477         return sd;                                                      \
5478 }
5479
5480 SD_INIT_FUNC(CPU)
5481 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5482  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5483 #endif
5484 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5485  SD_INIT_FUNC(MC)
5486 #endif
5487 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5488  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5489 #endif
5490
5491 static int default_relax_domain_level = -1;
5492 int sched_domain_level_max;
5493
5494 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5495 {
5496         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5497                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5498
5499         return 1;
5500 }
5501 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5502
5503 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5504                                  struct sched_domain_attr *attr)
5505 {
5506         int request;
5507
5508         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5509                 if (default_relax_domain_level < 0)
5510                         return;
5511                 else
5512                         request = default_relax_domain_level;
5513         } else
5514                 request = attr->relax_domain_level;
5515         if (request < sd->level) {
5516                 /* turn off idle balance on this domain */
5517                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5518         } else {
5519                 /* turn on idle balance on this domain */
5520                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5521         }
5522 }
5523
5524 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5525 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5526
5527 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5528                                  const struct cpumask *cpu_map)
5529 {
5530         switch (what) {
5531         case sa_rootdomain:
5532                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5533                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5534         case sa_sd:
5535                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5536         case sa_sd_storage:
5537                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5538         case sa_none:
5539                 break;
5540         }
5541 }
5542
5543 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5544                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5545 {
5546         memset(d, 0, sizeof(*d));
5547
5548         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5549                 return sa_sd_storage;
5550         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5551         if (!d->sd)
5552                 return sa_sd_storage;
5553         d->rd = alloc_rootdomain();
5554         if (!d->rd)
5555                 return sa_sd;
5556         return sa_rootdomain;
5557 }
5558
5559 /*
5560  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5561  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5562  * will not free the data we're using.
5563  */
5564 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5565 {
5566         struct sd_data *sdd = sd->private;
5567
5568         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5569         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5570
5571         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5572                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5573
5574         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5575                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5576 }
5577
5578 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5579 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5580 {
5581         return topology_thread_cpumask(cpu);
5582 }
5583 #endif
5584
5585 /*
5586  * Topology list, bottom-up.
5587  */
5588 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5589 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5590         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5591 #endif
5592 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5593         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5594 #endif
5595 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5596         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5597 #endif
5598         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5599         { NULL, },
5600 };
5601
5602 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5603
5604 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5605         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5606
5607 #ifdef CONFIG_NUMA
5608
5609 static int sched_domains_numa_levels;
5610 static int *sched_domains_numa_distance;
5611 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5612 static int sched_domains_curr_level;
5613
5614 static inline int sd_local_flags(int level)
5615 {
5616         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5617                 return 0;
5618
5619         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5620 }
5621
5622 static struct sched_domain *
5623 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5624 {
5625         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5626         int level = tl->numa_level;
5627         int sd_weight = cpumask_weight(
5628                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5629
5630         *sd = (struct sched_domain){
5631                 .min_interval           = sd_weight,
5632                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5633                 .busy_factor            = 32,
5634                 .imbalance_pct          = 125,
5635                 .cache_nice_tries       = 2,
5636                 .busy_idx               = 3,
5637                 .idle_idx               = 2,
5638                 .newidle_idx            = 0,
5639                 .wake_idx               = 0,
5640                 .forkexec_idx           = 0,
5641
5642                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5643                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5644                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5645                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5646                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5647                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5648                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5649                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5650                                         | 1*SD_SERIALIZE
5651                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5652                                         | sd_local_flags(level)
5653                                         ,
5654                 .last_balance           = jiffies,
5655                 .balance_interval       = sd_weight,
5656         };
5657         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5658         sd->private = &tl->data;
5659
5660         /*
5661          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5662          */
5663         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5664
5665         return sd;
5666 }
5667
5668 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5669 {
5670         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5671 }
5672
5673 static void sched_numa_warn(const char *str)
5674 {
5675         static int done = false;
5676         int i,j;
5677
5678         if (done)
5679                 return;
5680
5681         done = true;
5682
5683         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
5684
5685         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5686                 printk(KERN_WARNING "  ");
5687                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5688                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
5689                 printk(KERN_CONT "\n");
5690         }
5691         printk(KERN_WARNING "\n");
5692 }
5693
5694 static bool find_numa_distance(int distance)
5695 {
5696         int i;
5697
5698         if (distance == node_distance(0, 0))
5699                 return true;
5700
5701         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5702                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
5703                         return true;
5704         }
5705
5706         return false;
5707 }
5708
5709 static void sched_init_numa(void)
5710 {
5711         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
5712         struct sched_domain_topology_level *tl;
5713         int level = 0;
5714         int i, j, k;
5715
5716         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
5717         if (!sched_domains_numa_distance)
5718                 return;
5719
5720         /*
5721          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
5722          * unique distances in the node_distance() table.
5723          *
5724          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
5725          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
5726          */
5727         next_distance = curr_distance;
5728         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5729                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5730                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5731                                 int distance = node_distance(i, k);
5732
5733                                 if (distance > curr_distance &&
5734                                     (distance < next_distance ||
5735                                      next_distance == curr_distance))
5736                                         next_distance = distance;
5737
5738                                 /*
5739                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
5740                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
5741                                  * equally connected to A.
5742                                  */
5743                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
5744                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
5745
5746                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
5747                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
5748                         }
5749                         if (next_distance != curr_distance) {
5750                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
5751                                 sched_domains_numa_levels = level;
5752                                 curr_distance = next_distance;
5753                         } else break;
5754                 }
5755
5756                 /*
5757                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
5758                  */
5759                 if (!sched_debug())
5760                         break;
5761         }
5762         /*
5763          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
5764          * identity distance node_distance(i,i).
5765          *
5766          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
5767          * numbers.
5768          */
5769
5770         /*
5771          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
5772          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
5773          * the array will contain less then 'level' members. This could be
5774          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
5775          * in other functions.
5776          *
5777          * We reset it to 'level' at the end of this function.
5778          */
5779         sched_domains_numa_levels = 0;
5780
5781         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
5782         if (!sched_domains_numa_masks)
5783                 return;
5784
5785         /*
5786          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
5787          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
5788          */
5789         for (i = 0; i < level; i++) {
5790                 sched_domains_numa_masks[i] =
5791                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
5792                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
5793                         return;
5794
5795                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5796                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
5797                         if (!mask)
5798                                 return;
5799
5800                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
5801
5802                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5803                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
5804                                         continue;
5805
5806                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
5807                         }
5808                 }
5809         }
5810
5811         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
5812                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
5813         if (!tl)
5814                 return;
5815
5816         /*
5817          * Copy the default topology bits..
5818          */
5819         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
5820                 tl[i] = default_topology[i];
5821
5822         /*
5823          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
5824          */
5825         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
5826                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
5827                         .init = sd_numa_init,
5828                         .mask = sd_numa_mask,
5829                         .flags = SDTL_OVERLAP,
5830                         .numa_level = j,
5831                 };
5832         }
5833
5834         sched_domain_topology = tl;
5835
5836         sched_domains_numa_levels = level;
5837 }
5838
5839 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
5840 {
5841         int i, j;
5842         int node = cpu_to_node(cpu);
5843
5844         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5845                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5846                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
5847                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5848                 }
5849         }
5850 }
5851
5852 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
5853 {
5854         int i, j;
5855         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5856                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5857                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5858         }
5859 }
5860
5861 /*
5862  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
5863  * are onlined.
5864  */
5865 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5866                                            unsigned long action,
5867                                            void *hcpu)
5868 {
5869         int cpu = (long)hcpu;
5870
5871         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5872         case CPU_ONLINE:
5873                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5874                 break;
5875
5876         case CPU_DEAD:
5877                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5878                 break;
5879
5880         default:
5881                 return NOTIFY_DONE;
5882         }
5883
5884         return NOTIFY_OK;
5885 }
5886 #else
5887 static inline void sched_init_numa(void)
5888 {
5889 }
5890
5891 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5892                                            unsigned long action,
5893                                            void *hcpu)
5894 {
5895         return 0;
5896 }
5897 #endif /* CONFIG_NUMA */
5898
5899 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
5900 {
5901         struct sched_domain_topology_level *tl;
5902         int j;
5903
5904         for_each_sd_topology(tl) {
5905                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5906
5907                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5908                 if (!sdd->sd)
5909                         return -ENOMEM;
5910
5911                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
5912                 if (!sdd->sg)
5913                         return -ENOMEM;
5914
5915                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
5916                 if (!sdd->sgp)
5917                         return -ENOMEM;
5918
5919                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5920                         struct sched_domain *sd;
5921                         struct sched_group *sg;
5922                         struct sched_group_power *sgp;
5923
5924                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
5925                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5926                         if (!sd)
5927                                 return -ENOMEM;
5928
5929                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
5930
5931                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5932                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5933                         if (!sg)
5934                                 return -ENOMEM;
5935
5936                         sg->next = sg;
5937
5938                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
5939
5940                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
5941                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5942                         if (!sgp)
5943                                 return -ENOMEM;
5944
5945                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
5946                 }
5947         }
5948
5949         return 0;
5950 }
5951
5952 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
5953 {
5954         struct sched_domain_topology_level *tl;
5955         int j;
5956
5957         for_each_sd_topology(tl) {
5958                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5959
5960                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5961                         struct sched_domain *sd;
5962
5963                         if (sdd->sd) {
5964                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
5965                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
5966                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
5967                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
5968                         }
5969
5970                         if (sdd->sg)
5971                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
5972                         if (sdd->sgp)
5973                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
5974                 }
5975                 free_percpu(sdd->sd);
5976                 sdd->sd = NULL;
5977                 free_percpu(sdd->sg);
5978                 sdd->sg = NULL;
5979                 free_percpu(sdd->sgp);
5980                 sdd->sgp = NULL;
5981         }
5982 }
5983
5984 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
5985                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
5986                 struct sched_domain *child, int cpu)
5987 {
5988         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
5989         if (!sd)
5990                 return child;
5991
5992         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
5993         if (child) {
5994                 sd->level = child->level + 1;
5995                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
5996                 child->parent = sd;
5997                 sd->child = child;
5998         }
5999         set_domain_attribute(sd, attr);
6000
6001         return sd;
6002 }
6003
6004 /*
6005  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6006  * to the individual cpus
6007  */
6008 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6009                                struct sched_domain_attr *attr)
6010 {
6011         enum s_alloc alloc_state;
6012         struct sched_domain *sd;
6013         struct s_data d;
6014         int i, ret = -ENOMEM;
6015
6016         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6017         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6018                 goto error;
6019
6020         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6021         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6022                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6023
6024                 sd = NULL;
6025                 for_each_sd_topology(tl) {
6026                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6027                         if (tl == sched_domain_topology)
6028                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6029                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6030                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6031                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6032                                 break;
6033                 }
6034         }
6035
6036         /* Build the groups for the domains */
6037         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6038                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6039                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6040                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6041                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6042                                         goto error;
6043                         } else {
6044                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6045                                         goto error;
6046                         }
6047                 }
6048         }
6049
6050         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6051         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6052                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6053                         continue;
6054
6055                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6056                         claim_allocations(i, sd);
6057                         init_sched_groups_power(i, sd);
6058                 }
6059         }
6060
6061         /* Attach the domains */
6062         rcu_read_lock();
6063         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6064                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6065                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6066         }
6067         rcu_read_unlock();
6068
6069         ret = 0;
6070 error:
6071         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6072         return ret;
6073 }
6074
6075 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6076 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6077 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6078                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6079
6080 /*
6081  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6082  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6083  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6084  */
6085 static cpumask_var_t fallback_doms;
6086
6087 /*
6088  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6089  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6090  * or 0 if it stayed the same.
6091  */
6092 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6093 {
6094         return 0;
6095 }
6096
6097 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6098 {
6099         int i;
6100         cpumask_var_t *doms;
6101
6102         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6103         if (!doms)
6104                 return NULL;
6105         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6106                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6107                         free_sched_domains(doms, i);
6108                         return NULL;
6109                 }
6110         }
6111         return doms;
6112 }
6113
6114 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6115 {
6116         unsigned int i;
6117         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6118                 free_cpumask_var(doms[i]);
6119         kfree(doms);
6120 }
6121
6122 /*
6123  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6124  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6125  * exclude other special cases in the future.
6126  */
6127 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6128 {
6129         int err;
6130
6131         arch_update_cpu_topology();
6132         ndoms_cur = 1;
6133         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6134         if (!doms_cur)
6135                 doms_cur = &fallback_doms;
6136         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6137         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6138         register_sched_domain_sysctl();
6139
6140         return err;
6141 }
6142
6143 /*
6144  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6145  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6146  */
6147 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6148 {
6149         int i;
6150
6151         rcu_read_lock();
6152         for_each_cpu(i, cpu_map)
6153                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6154         rcu_read_unlock();
6155 }
6156
6157 /* handle null as "default" */
6158 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6159                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6160 {
6161         struct sched_domain_attr tmp;
6162
6163         /* fast path */
6164         if (!new && !cur)
6165                 return 1;
6166
6167         tmp = SD_ATTR_INIT;
6168         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6169                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6170                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6171 }
6172
6173 /*
6174  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6175  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6176  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6177  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6178  *
6179  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6180  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6181  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6182  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6183  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6184  * it as it is.
6185  *
6186  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6187  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6188  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6189  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6190  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6191  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6192  *
6193  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6194  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6195  * and it will not create the default domain.
6196  *
6197  * Call with hotplug lock held
6198  */
6199 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6200                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6201 {
6202         int i, j, n;
6203         int new_topology;
6204
6205         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6206
6207         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6208         unregister_sched_domain_sysctl();
6209
6210         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6211         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6212
6213         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6214
6215         /* Destroy deleted domains */
6216         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6217                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6218                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6219                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6220                                 goto match1;
6221                 }
6222                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6223                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6224 match1:
6225                 ;
6226         }
6227
6228         n = ndoms_cur;
6229         if (doms_new == NULL) {
6230                 n = 0;
6231                 doms_new = &fallback_doms;
6232                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6233                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6234         }
6235
6236         /* Build new domains */
6237         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6238                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6239                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6240                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6241                                 goto match2;
6242                 }
6243                 /* no match - add a new doms_new */
6244                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6245 match2:
6246                 ;
6247         }
6248
6249         /* Remember the new sched domains */
6250         if (doms_cur != &fallback_doms)
6251                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6252         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6253         doms_cur = doms_new;
6254         dattr_cur = dattr_new;
6255         ndoms_cur = ndoms_new;
6256
6257         register_sched_domain_sysctl();
6258
6259         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6260 }
6261
6262 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6263
6264 /*
6265  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6266  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6267  * around partition_sched_domains().
6268  *
6269  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6270  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6271  */
6272 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6273                              void *hcpu)
6274 {
6275         switch (action) {
6276         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6277         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6278
6279                 /*
6280                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6281                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6282                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6283                  * domain, ignoring cpusets.
6284                  */
6285                 num_cpus_frozen--;
6286                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6287                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6288                         break;
6289                 }
6290
6291                 /*
6292                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6293                  * restore the original sched domains by considering the
6294                  * cpuset configurations.
6295                  */
6296
6297         case CPU_ONLINE:
6298         case CPU_DOWN_FAILED:
6299                 cpuset_update_active_cpus(true);
6300                 break;
6301         default:
6302                 return NOTIFY_DONE;
6303         }
6304         return NOTIFY_OK;
6305 }
6306
6307 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6308                                void *hcpu)
6309 {
6310         switch (action) {
6311         case CPU_DOWN_PREPARE:
6312                 cpuset_update_active_cpus(false);
6313                 break;
6314         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6315                 num_cpus_frozen++;
6316                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6317                 break;
6318         default:
6319                 return NOTIFY_DONE;
6320         }
6321         return NOTIFY_OK;
6322 }
6323
6324 void __init sched_init_smp(void)
6325 {
6326         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6327
6328         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6329         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6330
6331         sched_init_numa();
6332
6333         get_online_cpus();
6334         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6335         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6336         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6337         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6338                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6339         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6340         put_online_cpus();
6341
6342         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6343         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6344         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6345
6346         init_hrtick();
6347
6348         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6349         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6350                 BUG();
6351         sched_init_granularity();
6352         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6353
6354         init_sched_rt_class();
6355 }
6356 #else
6357 void __init sched_init_smp(void)
6358 {
6359         sched_init_granularity();
6360 }
6361 #endif /* CONFIG_SMP */
6362
6363 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6364
6365 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6366 {
6367         return in_lock_functions(addr) ||
6368                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6369                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6370 }
6371
6372 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6373 /*
6374  * Default task group.
6375  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6376  */
6377 struct task_group root_task_group;
6378 LIST_HEAD(task_groups);
6379 #endif
6380
6381 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6382
6383 void __init sched_init(void)
6384 {
6385         int i, j;
6386         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6387
6388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6389         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6390 #endif
6391 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6392         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6393 #endif
6394 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6395         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6396 #endif
6397         if (alloc_size) {
6398                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6399
6400 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6401                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6402                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6403
6404                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6405                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6406
6407 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6408 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6409                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6410                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6411
6412                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6413                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6414
6415 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6416 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6417                 for_each_possible_cpu(i) {
6418                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6419                         ptr += cpumask_size();
6420                 }
6421 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6422         }
6423
6424 #ifdef CONFIG_SMP
6425         init_defrootdomain();
6426 #endif
6427
6428         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6429                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6430
6431 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6432         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6433                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6434 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6435
6436 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6437         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6438         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6439         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6440         autogroup_init(&init_task);
6441
6442 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6443
6444         for_each_possible_cpu(i) {
6445                 struct rq *rq;
6446
6447                 rq = cpu_rq(i);
6448                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6449                 rq->nr_running = 0;
6450                 rq->calc_load_active = 0;
6451                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6452                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6453                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6454 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6455                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6456                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6457                 /*
6458                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6459                  *
6460                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6461                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6462                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6463                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6464                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6465                  * (se->load.weight).
6466                  *
6467                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6468                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6469                  * then A0's share of the cpu resource is:
6470                  *
6471                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6472                  *
6473                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6474                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6475                  */
6476                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6477                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6478 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6479
6480                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6481 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6482                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6483                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6484 #endif
6485
6486                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6487                         rq->cpu_load[j] = 0;
6488
6489                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6490
6491 #ifdef CONFIG_SMP
6492                 rq->sd = NULL;
6493                 rq->rd = NULL;
6494                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6495                 rq->post_schedule = 0;
6496                 rq->active_balance = 0;
6497                 rq->next_balance = jiffies;
6498                 rq->push_cpu = 0;
6499                 rq->cpu = i;
6500                 rq->online = 0;
6501                 rq->idle_stamp = 0;
6502                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6503                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6504
6505                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6506
6507                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6508 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6509                 rq->nohz_flags = 0;
6510 #endif
6511 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6512                 rq->last_sched_tick = 0;
6513 #endif
6514 #endif
6515                 init_rq_hrtick(rq);
6516                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6517         }
6518
6519         set_load_weight(&init_task);
6520
6521 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6522         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6523 #endif
6524
6525 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6526         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6527 #endif
6528
6529         /*
6530          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6531          */
6532         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6533         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6534
6535         /*
6536          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6537          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6538          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6539          * when this runqueue becomes "idle".
6540          */
6541         init_idle(current, smp_processor_id());
6542
6543         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6544
6545         /*
6546          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6547          */
6548         current->sched_class = &fair_sched_class;
6549
6550 #ifdef CONFIG_SMP
6551         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6552         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6553         if (cpu_isolated_map == NULL)
6554                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6555         idle_thread_set_boot_cpu();
6556 #endif
6557         init_sched_fair_class();
6558
6559         scheduler_running = 1;
6560 }
6561
6562 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6563 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6564 {
6565         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6566
6567         return (nested == preempt_offset);
6568 }
6569
6570 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6571 {
6572         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6573
6574         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6575         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6576             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6577                 return;
6578         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6579                 return;
6580         prev_jiffy = jiffies;
6581
6582         printk(KERN_ERR
6583                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6584                         file, line);
6585         printk(KERN_ERR
6586                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6587                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6588                         current->pid, current->comm);
6589
6590         debug_show_held_locks(current);
6591         if (irqs_disabled())
6592                 print_irqtrace_events(current);
6593         dump_stack();
6594 }
6595 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6596 #endif
6597
6598 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6599 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6600 {
6601         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6602         int old_prio = p->prio;
6603         int on_rq;
6604
6605         on_rq = p->on_rq;
6606         if (on_rq)
6607                 dequeue_task(rq, p, 0);
6608         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6609         if (on_rq) {
6610                 enqueue_task(rq, p, 0);
6611                 resched_task(rq->curr);
6612         }
6613
6614         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6615 }
6616
6617 void normalize_rt_tasks(void)
6618 {
6619         struct task_struct *g, *p;
6620         unsigned long flags;
6621         struct rq *rq;
6622
6623         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6624         do_each_thread(g, p) {
6625                 /*
6626                  * Only normalize user tasks:
6627                  */
6628                 if (!p->mm)
6629                         continue;
6630
6631                 p->se.exec_start                = 0;
6632 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6633                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6634                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6635                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6636 #endif
6637
6638                 if (!rt_task(p)) {
6639                         /*
6640                          * Renice negative nice level userspace
6641                          * tasks back to 0:
6642                          */
6643                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6644                                 set_user_nice(p, 0);
6645                         continue;
6646                 }
6647
6648                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6649                 rq = __task_rq_lock(p);
6650
6651                 normalize_task(rq, p);
6652
6653                 __task_rq_unlock(rq);
6654                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6655         } while_each_thread(g, p);
6656
6657         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6658 }
6659
6660 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6661
6662 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6663 /*
6664  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6665  *
6666  * They can only be called when the whole system has been
6667  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6668  * activity can take place. Using them for anything else would
6669  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6670  * under any other configuration.
6671  */
6672
6673 /**
6674  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6675  * @cpu: the processor in question.
6676  *
6677  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6678  *
6679  * Return: The current task for @cpu.
6680  */
6681 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6682 {
6683         return cpu_curr(cpu);
6684 }
6685
6686 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6687
6688 #ifdef CONFIG_IA64
6689 /**
6690  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6691  * @cpu: the processor in question.
6692  * @p: the task pointer to set.
6693  *
6694  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6695  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6696  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
6697  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6698  * and caller must save the original value of the current task (see
6699  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6700  * re-starting the system.
6701  *
6702  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6703  */
6704 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6705 {
6706         cpu_curr(cpu) = p;
6707 }
6708
6709 #endif
6710
6711 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6712 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6713 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6714
6715 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
6716 {
6717         free_fair_sched_group(tg);
6718         free_rt_sched_group(tg);
6719         autogroup_free(tg);
6720         kfree(tg);
6721 }
6722
6723 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6724 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6725 {
6726         struct task_group *tg;
6727
6728         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6729         if (!tg)
6730                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6731
6732         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6733                 goto err;
6734
6735         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6736                 goto err;
6737
6738         return tg;
6739
6740 err:
6741         free_sched_group(tg);
6742         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6743 }
6744
6745 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6746 {
6747         unsigned long flags;
6748
6749         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6750         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6751
6752         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
6753
6754         tg->parent = parent;
6755         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6756         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6757         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6758 }
6759
6760 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6761 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6762 {
6763         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6764         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6765 }
6766
6767 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6768 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6769 {
6770         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6771         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
6772 }
6773
6774 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6775 {
6776         unsigned long flags;
6777         int i;
6778
6779         /* end participation in shares distribution */
6780         for_each_possible_cpu(i)
6781                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
6782
6783         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6784         list_del_rcu(&tg->list);
6785         list_del_rcu(&tg->siblings);
6786         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6787 }
6788
6789 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6790  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6791  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6792  *      reflect its new group.
6793  */
6794 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6795 {
6796         struct task_group *tg;
6797         int on_rq, running;
6798         unsigned long flags;
6799         struct rq *rq;
6800
6801         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6802
6803         running = task_current(rq, tsk);
6804         on_rq = tsk->on_rq;
6805
6806         if (on_rq)
6807                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6808         if (unlikely(running))
6809                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6810
6811         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
6812                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
6813                           struct task_group, css);
6814         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6815         tsk->sched_task_group = tg;
6816
6817 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6818         if (tsk->sched_class->task_move_group)
6819                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
6820         else
6821 #endif
6822                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6823
6824         if (unlikely(running))
6825                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6826         if (on_rq)
6827                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6828
6829         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
6830 }
6831 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6832
6833 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6834 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
6835 {
6836         if (runtime == RUNTIME_INF)
6837                 return 1ULL << 20;
6838
6839         return div64_u64(runtime << 20, period);
6840 }
6841 #endif
6842
6843 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6844 /*
6845  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6846  */
6847 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6848
6849 /* Must be called with tasklist_lock held */
6850 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6851 {
6852         struct task_struct *g, *p;
6853
6854         do_each_thread(g, p) {
6855                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
6856                         return 1;
6857         } while_each_thread(g, p);
6858
6859         return 0;
6860 }
6861
6862 struct rt_schedulable_data {
6863         struct task_group *tg;
6864         u64 rt_period;
6865         u64 rt_runtime;
6866 };
6867
6868 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6869 {
6870         struct rt_schedulable_data *d = data;
6871         struct task_group *child;
6872         unsigned long total, sum = 0;
6873         u64 period, runtime;
6874
6875         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6876         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6877
6878         if (tg == d->tg) {
6879                 period = d->rt_period;
6880                 runtime = d->rt_runtime;
6881         }
6882
6883         /*
6884          * Cannot have more runtime than the period.
6885          */
6886         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6887                 return -EINVAL;
6888
6889         /*
6890          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
6891          */
6892         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
6893                 return -EBUSY;
6894
6895         total = to_ratio(period, runtime);
6896
6897         /*
6898          * Nobody can have more than the global setting allows.
6899          */
6900         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
6901                 return -EINVAL;
6902
6903         /*
6904          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
6905          */
6906         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
6907                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
6908                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
6909
6910                 if (child == d->tg) {
6911                         period = d->rt_period;
6912                         runtime = d->rt_runtime;
6913                 }
6914
6915                 sum += to_ratio(period, runtime);
6916         }
6917
6918         if (sum > total)
6919                 return -EINVAL;
6920
6921         return 0;
6922 }
6923
6924 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
6925 {
6926         int ret;
6927
6928         struct rt_schedulable_data data = {
6929                 .tg = tg,
6930                 .rt_period = period,
6931                 .rt_runtime = runtime,
6932         };
6933
6934         rcu_read_lock();
6935         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
6936         rcu_read_unlock();
6937
6938         return ret;
6939 }
6940
6941 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
6942                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
6943 {
6944         int i, err = 0;
6945
6946         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6947         read_lock(&tasklist_lock);
6948         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
6949         if (err)
6950                 goto unlock;
6951
6952         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6953         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
6954         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
6955
6956         for_each_possible_cpu(i) {
6957                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
6958
6959                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6960                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
6961                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6962         }
6963         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6964 unlock:
6965         read_unlock(&tasklist_lock);
6966         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6967
6968         return err;
6969 }
6970
6971 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
6972 {
6973         u64 rt_runtime, rt_period;
6974
6975         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6976         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
6977         if (rt_runtime_us < 0)
6978                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
6979
6980         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6981 }
6982
6983 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
6984 {
6985         u64 rt_runtime_us;
6986
6987         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
6988                 return -1;
6989
6990         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6991         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
6992         return rt_runtime_us;
6993 }
6994
6995 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
6996 {
6997         u64 rt_runtime, rt_period;
6998
6999         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7000         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7001
7002         if (rt_period == 0)
7003                 return -EINVAL;
7004
7005         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7006 }
7007
7008 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7009 {
7010         u64 rt_period_us;
7011
7012         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7013         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7014         return rt_period_us;
7015 }
7016
7017 static int sched_rt_global_constraints(void)
7018 {
7019         u64 runtime, period;
7020         int ret = 0;
7021
7022         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7023                 return -EINVAL;
7024
7025         runtime = global_rt_runtime();
7026         period = global_rt_period();
7027
7028         /*
7029          * Sanity check on the sysctl variables.
7030          */
7031         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7032                 return -EINVAL;
7033
7034         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7035         read_lock(&tasklist_lock);
7036         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7037         read_unlock(&tasklist_lock);
7038         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7039
7040         return ret;
7041 }
7042
7043 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7044 {
7045         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7046         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7047                 return 0;
7048
7049         return 1;
7050 }
7051
7052 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7053 static int sched_rt_global_constraints(void)
7054 {
7055         unsigned long flags;
7056         int i;
7057
7058         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7059                 return -EINVAL;
7060
7061         /*
7062          * There's always some RT tasks in the root group
7063          * -- migration, kstopmachine etc..
7064          */
7065         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7066                 return -EBUSY;
7067
7068         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7069         for_each_possible_cpu(i) {
7070                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7071
7072                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7073                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7074                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7075         }
7076         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7077
7078         return 0;
7079 }
7080 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7081
7082 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7083                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7084                 loff_t *ppos)
7085 {
7086         int ret;
7087         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7088
7089         mutex_lock(&mutex);
7090         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7091         /* make sure that internally we keep jiffies */
7092         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7093         if (!ret && write) {
7094                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7095                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7096         }
7097         mutex_unlock(&mutex);
7098         return ret;
7099 }
7100
7101 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7102                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7103                 loff_t *ppos)
7104 {
7105         int ret;
7106         int old_period, old_runtime;
7107         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7108
7109         mutex_lock(&mutex);
7110         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7111         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7112
7113         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7114
7115         if (!ret && write) {
7116                 ret = sched_rt_global_constraints();
7117                 if (ret) {
7118                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7119                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7120                 } else {
7121                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7122                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7123                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7124                 }
7125         }
7126         mutex_unlock(&mutex);
7127
7128         return ret;
7129 }
7130
7131 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7132
7133 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7134 {
7135         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7136 }
7137
7138 static struct cgroup_subsys_state *
7139 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7140 {
7141         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7142         struct task_group *tg;
7143
7144         if (!parent) {
7145                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7146                 return &root_task_group.css;
7147         }
7148
7149         tg = sched_create_group(parent);
7150         if (IS_ERR(tg))
7151                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7152
7153         return &tg->css;
7154 }
7155
7156 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7157 {
7158         struct task_group *tg = css_tg(css);
7159         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7160
7161         if (parent)
7162                 sched_online_group(tg, parent);
7163         return 0;
7164 }
7165
7166 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7167 {
7168         struct task_group *tg = css_tg(css);
7169
7170         sched_destroy_group(tg);
7171 }
7172
7173 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7174 {
7175         struct task_group *tg = css_tg(css);
7176
7177         sched_offline_group(tg);
7178 }
7179
7180 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7181                                  struct cgroup_taskset *tset)
7182 {
7183         struct task_struct *task;
7184
7185         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7186 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7187                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7188                         return -EINVAL;
7189 #else
7190                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7191                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7192                         return -EINVAL;
7193 #endif
7194         }
7195         return 0;
7196 }
7197
7198 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7199                               struct cgroup_taskset *tset)
7200 {
7201         struct task_struct *task;
7202
7203         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7204                 sched_move_task(task);
7205 }
7206
7207 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7208                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7209                             struct task_struct *task)
7210 {
7211         /*
7212          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7213          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7214          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7215          */
7216         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7217                 return;
7218
7219         sched_move_task(task);
7220 }
7221
7222 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7223 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7224                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7225 {
7226         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7227 }
7228
7229 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7230                                struct cftype *cft)
7231 {
7232         struct task_group *tg = css_tg(css);
7233
7234         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7235 }
7236
7237 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7238 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7239
7240 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7241 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7242
7243 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7244
7245 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7246 {
7247         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7248         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7249
7250         if (tg == &root_task_group)
7251                 return -EINVAL;
7252
7253         /*
7254          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7255          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7256          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7257          */
7258         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7259                 return -EINVAL;
7260
7261         /*
7262          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7263          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7264          * feasibility.
7265          */
7266         if (period > max_cfs_quota_period)
7267                 return -EINVAL;
7268
7269         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7270         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7271         if (ret)
7272                 goto out_unlock;
7273
7274         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7275         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7276         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7277         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7278         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7279         cfs_b->quota = quota;
7280
7281         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7282         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7283         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7284                 /* force a reprogram */
7285                 cfs_b->timer_active = 0;
7286                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7287         }
7288         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7289
7290         for_each_possible_cpu(i) {
7291                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7292                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7293
7294                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7295                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7296                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7297
7298                 if (cfs_rq->throttled)
7299                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7300                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7301         }
7302 out_unlock:
7303         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7304
7305         return ret;
7306 }
7307
7308 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7309 {
7310         u64 quota, period;
7311
7312         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7313         if (cfs_quota_us < 0)
7314                 quota = RUNTIME_INF;
7315         else
7316                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7317
7318         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7319 }
7320
7321 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7322 {
7323         u64 quota_us;
7324
7325         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7326                 return -1;
7327
7328         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7329         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7330
7331         return quota_us;
7332 }
7333
7334 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7335 {
7336         u64 quota, period;
7337
7338         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7339         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7340
7341         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7342 }
7343
7344 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7345 {
7346         u64 cfs_period_us;
7347
7348         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7349         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7350
7351         return cfs_period_us;
7352 }
7353
7354 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7355                                   struct cftype *cft)
7356 {
7357         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7358 }
7359
7360 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7361                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7362 {
7363         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7364 }
7365
7366 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7367                                    struct cftype *cft)
7368 {
7369         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7370 }
7371
7372 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7373                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7374 {
7375         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7376 }
7377
7378 struct cfs_schedulable_data {
7379         struct task_group *tg;
7380         u64 period, quota;
7381 };
7382
7383 /*
7384  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7385  * note: units are usecs
7386  */
7387 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7388                                struct cfs_schedulable_data *d)
7389 {
7390         u64 quota, period;
7391
7392         if (tg == d->tg) {
7393                 period = d->period;
7394                 quota = d->quota;
7395         } else {
7396                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7397                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7398         }
7399
7400         /* note: these should typically be equivalent */
7401         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7402                 return RUNTIME_INF;
7403
7404         return to_ratio(period, quota);
7405 }
7406
7407 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7408 {
7409         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7410         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7411         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7412
7413         if (!tg->parent) {
7414                 quota = RUNTIME_INF;
7415         } else {
7416                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7417
7418                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7419                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7420
7421                 /*
7422                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7423                  * limit is set
7424                  */
7425                 if (quota == RUNTIME_INF)
7426                         quota = parent_quota;
7427                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7428                         return -EINVAL;
7429         }
7430         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7431
7432         return 0;
7433 }
7434
7435 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7436 {
7437         int ret;
7438         struct cfs_schedulable_data data = {
7439                 .tg = tg,
7440                 .period = period,
7441                 .quota = quota,
7442         };
7443
7444         if (quota != RUNTIME_INF) {
7445                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7446                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7447         }
7448
7449         rcu_read_lock();
7450         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7451         rcu_read_unlock();
7452
7453         return ret;
7454 }
7455
7456 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7457                 struct cgroup_map_cb *cb)
7458 {
7459         struct task_group *tg = css_tg(css);
7460         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7461
7462         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7463         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7464         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7465
7466         return 0;
7467 }
7468 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7469 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7470
7471 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7472 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7473                                 struct cftype *cft, s64 val)
7474 {
7475         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7476 }
7477
7478 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7479                                struct cftype *cft)
7480 {
7481         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7482 }
7483
7484 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7485                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7486 {
7487         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7488 }
7489
7490 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7491                                    struct cftype *cft)
7492 {
7493         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7494 }
7495 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7496
7497 static struct cftype cpu_files[] = {
7498 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7499         {
7500                 .name = "shares",
7501                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7502                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7503         },
7504 #endif
7505 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7506         {
7507                 .name = "cfs_quota_us",
7508                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7509                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7510         },
7511         {
7512                 .name = "cfs_period_us",
7513                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7514                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7515         },
7516         {
7517                 .name = "stat",
7518                 .read_map = cpu_stats_show,
7519         },
7520 #endif
7521 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7522         {
7523                 .name = "rt_runtime_us",
7524                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7525                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7526         },
7527         {
7528                 .name = "rt_period_us",
7529                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7530                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7531         },
7532 #endif
7533         { }     /* terminate */
7534 };
7535
7536 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7537         .name           = "cpu",
7538         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7539         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7540         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7541         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7542         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7543         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7544         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7545         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7546         .base_cftypes   = cpu_files,
7547         .early_init     = 1,
7548 };
7549
7550 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7551
7552 void dump_cpu_task(int cpu)
7553 {
7554         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7555         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7556 }