]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - kernel/sched/core.c
sched/numa: Update NUMA hinting faults once per scan
[~andy/linux] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299
300
301 /*
302  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
303  */
304 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
305         __acquires(rq->lock)
306 {
307         struct rq *rq;
308
309         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
310
311         for (;;) {
312                 rq = task_rq(p);
313                 raw_spin_lock(&rq->lock);
314                 if (likely(rq == task_rq(p)))
315                         return rq;
316                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
317         }
318 }
319
320 /*
321  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
322  */
323 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
324         __acquires(p->pi_lock)
325         __acquires(rq->lock)
326 {
327         struct rq *rq;
328
329         for (;;) {
330                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
331                 rq = task_rq(p);
332                 raw_spin_lock(&rq->lock);
333                 if (likely(rq == task_rq(p)))
334                         return rq;
335                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
336                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
337         }
338 }
339
340 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
341         __releases(rq->lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344 }
345
346 static inline void
347 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
348         __releases(rq->lock)
349         __releases(p->pi_lock)
350 {
351         raw_spin_unlock(&rq->lock);
352         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
353 }
354
355 /*
356  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
357  */
358 static struct rq *this_rq_lock(void)
359         __acquires(rq->lock)
360 {
361         struct rq *rq;
362
363         local_irq_disable();
364         rq = this_rq();
365         raw_spin_lock(&rq->lock);
366
367         return rq;
368 }
369
370 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
371 /*
372  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
373  */
374
375 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
376 {
377         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
378                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
379 }
380
381 /*
382  * High-resolution timer tick.
383  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
384  */
385 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
386 {
387         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
388
389         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
390
391         raw_spin_lock(&rq->lock);
392         update_rq_clock(rq);
393         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
394         raw_spin_unlock(&rq->lock);
395
396         return HRTIMER_NORESTART;
397 }
398
399 #ifdef CONFIG_SMP
400
401 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
402 {
403         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
404         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
405
406         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
407 }
408
409 /*
410  * called from hardirq (IPI) context
411  */
412 static void __hrtick_start(void *arg)
413 {
414         struct rq *rq = arg;
415
416         raw_spin_lock(&rq->lock);
417         __hrtick_restart(rq);
418         rq->hrtick_csd_pending = 0;
419         raw_spin_unlock(&rq->lock);
420 }
421
422 /*
423  * Called to set the hrtick timer state.
424  *
425  * called with rq->lock held and irqs disabled
426  */
427 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
428 {
429         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
430         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
431
432         hrtimer_set_expires(timer, time);
433
434         if (rq == this_rq()) {
435                 __hrtick_restart(rq);
436         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
437                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
438                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
439         }
440 }
441
442 static int
443 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
444 {
445         int cpu = (int)(long)hcpu;
446
447         switch (action) {
448         case CPU_UP_CANCELED:
449         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
450         case CPU_DOWN_PREPARE:
451         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
452         case CPU_DEAD:
453         case CPU_DEAD_FROZEN:
454                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
455                 return NOTIFY_OK;
456         }
457
458         return NOTIFY_DONE;
459 }
460
461 static __init void init_hrtick(void)
462 {
463         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
464 }
465 #else
466 /*
467  * Called to set the hrtick timer state.
468  *
469  * called with rq->lock held and irqs disabled
470  */
471 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
472 {
473         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
474                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
475 }
476
477 static inline void init_hrtick(void)
478 {
479 }
480 #endif /* CONFIG_SMP */
481
482 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
483 {
484 #ifdef CONFIG_SMP
485         rq->hrtick_csd_pending = 0;
486
487         rq->hrtick_csd.flags = 0;
488         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
489         rq->hrtick_csd.info = rq;
490 #endif
491
492         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
493         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
494 }
495 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
496 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
497 {
498 }
499
500 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
501 {
502 }
503
504 static inline void init_hrtick(void)
505 {
506 }
507 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
508
509 /*
510  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
511  *
512  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
513  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
514  * the target CPU.
515  */
516 void resched_task(struct task_struct *p)
517 {
518         int cpu;
519
520         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
521
522         if (test_tsk_need_resched(p))
523                 return;
524
525         set_tsk_need_resched(p);
526
527         cpu = task_cpu(p);
528         if (cpu == smp_processor_id()) {
529                 set_preempt_need_resched();
530                 return;
531         }
532
533         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
534         smp_mb();
535         if (!tsk_is_polling(p))
536                 smp_send_reschedule(cpu);
537 }
538
539 void resched_cpu(int cpu)
540 {
541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
542         unsigned long flags;
543
544         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
545                 return;
546         resched_task(cpu_curr(cpu));
547         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
548 }
549
550 #ifdef CONFIG_SMP
551 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
552 /*
553  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
554  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
555  *
556  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
557  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
558  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
559  */
560 int get_nohz_timer_target(void)
561 {
562         int cpu = smp_processor_id();
563         int i;
564         struct sched_domain *sd;
565
566         rcu_read_lock();
567         for_each_domain(cpu, sd) {
568                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
569                         if (!idle_cpu(i)) {
570                                 cpu = i;
571                                 goto unlock;
572                         }
573                 }
574         }
575 unlock:
576         rcu_read_unlock();
577         return cpu;
578 }
579 /*
580  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
581  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
582  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
583  * idle system the next event might even be infinite time into the
584  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
585  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
586  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
587  * wheel for the next timer event.
588  */
589 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
590 {
591         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
592
593         if (cpu == smp_processor_id())
594                 return;
595
596         /*
597          * This is safe, as this function is called with the timer
598          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
599          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
600          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
601          * timer into account automatically.
602          */
603         if (rq->curr != rq->idle)
604                 return;
605
606         /*
607          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
608          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
609          * idle task through an additional NOOP schedule()
610          */
611         set_tsk_need_resched(rq->idle);
612
613         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
614         smp_mb();
615         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
616                 smp_send_reschedule(cpu);
617 }
618
619 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
620 {
621         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
622                 if (cpu != smp_processor_id() ||
623                     tick_nohz_tick_stopped())
624                         smp_send_reschedule(cpu);
625                 return true;
626         }
627
628         return false;
629 }
630
631 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
632 {
633         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
634                 wake_up_idle_cpu(cpu);
635 }
636
637 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
638 {
639         int cpu = smp_processor_id();
640
641         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
642                 return false;
643
644         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
645                 return true;
646
647         /*
648          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
649          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
650          */
651         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
652         return false;
653 }
654
655 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
656
657 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
658 {
659         return false;
660 }
661
662 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
663
664 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
665 bool sched_can_stop_tick(void)
666 {
667        struct rq *rq;
668
669        rq = this_rq();
670
671        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
672        smp_rmb();
673
674        /* More than one running task need preemption */
675        if (rq->nr_running > 1)
676                return false;
677
678        return true;
679 }
680 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
681
682 void sched_avg_update(struct rq *rq)
683 {
684         s64 period = sched_avg_period();
685
686         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
687                 /*
688                  * Inline assembly required to prevent the compiler
689                  * optimising this loop into a divmod call.
690                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
691                  */
692                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
693                 rq->age_stamp += period;
694                 rq->rt_avg /= 2;
695         }
696 }
697
698 #endif /* CONFIG_SMP */
699
700 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
701                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
702 /*
703  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
704  * node and @up when leaving it for the final time.
705  *
706  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
707  */
708 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
709                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
710 {
711         struct task_group *parent, *child;
712         int ret;
713
714         parent = from;
715
716 down:
717         ret = (*down)(parent, data);
718         if (ret)
719                 goto out;
720         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
721                 parent = child;
722                 goto down;
723
724 up:
725                 continue;
726         }
727         ret = (*up)(parent, data);
728         if (ret || parent == from)
729                 goto out;
730
731         child = parent;
732         parent = parent->parent;
733         if (parent)
734                 goto up;
735 out:
736         return ret;
737 }
738
739 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
740 {
741         return 0;
742 }
743 #endif
744
745 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
746 {
747         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
748         struct load_weight *load = &p->se.load;
749
750         /*
751          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
752          */
753         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
754                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
755                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
756                 return;
757         }
758
759         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
760         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
761 }
762
763 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         update_rq_clock(rq);
766         sched_info_queued(rq, p);
767         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
768 }
769
770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
771 {
772         update_rq_clock(rq);
773         sched_info_dequeued(rq, p);
774         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
775 }
776
777 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
778 {
779         if (task_contributes_to_load(p))
780                 rq->nr_uninterruptible--;
781
782         enqueue_task(rq, p, flags);
783 }
784
785 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
786 {
787         if (task_contributes_to_load(p))
788                 rq->nr_uninterruptible++;
789
790         dequeue_task(rq, p, flags);
791 }
792
793 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
794 {
795 /*
796  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
797  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
798  */
799 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
800         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
801 #endif
802 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
803         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
804
805         /*
806          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
807          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
808          * {soft,}irq region.
809          *
810          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
811          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
812          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
813          * monotonic.
814          *
815          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
816          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
817          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
818          * atomic ops.
819          */
820         if (irq_delta > delta)
821                 irq_delta = delta;
822
823         rq->prev_irq_time += irq_delta;
824         delta -= irq_delta;
825 #endif
826 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
827         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
828                 u64 st;
829
830                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
831                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
832
833                 if (unlikely(steal > delta))
834                         steal = delta;
835
836                 st = steal_ticks(steal);
837                 steal = st * TICK_NSEC;
838
839                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
840
841                 delta -= steal;
842         }
843 #endif
844
845         rq->clock_task += delta;
846
847 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
848         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
849                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
850 #endif
851 }
852
853 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
854 {
855         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
856         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
857
858         if (stop) {
859                 /*
860                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
861                  * userspace knows about and won't get confused about.
862                  *
863                  * Also, it will make PI more or less work without too
864                  * much confusion -- but then, stop work should not
865                  * rely on PI working anyway.
866                  */
867                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
868
869                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
870         }
871
872         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
873
874         if (old_stop) {
875                 /*
876                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
877                  * it can die in pieces.
878                  */
879                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
880         }
881 }
882
883 /*
884  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
885  */
886 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
887 {
888         return p->static_prio;
889 }
890
891 /*
892  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
893  * without taking RT-inheritance into account. Might be
894  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
895  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
896  * estimator recalculates.
897  */
898 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         int prio;
901
902         if (task_has_rt_policy(p))
903                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
904         else
905                 prio = __normal_prio(p);
906         return prio;
907 }
908
909 /*
910  * Calculate the current priority, i.e. the priority
911  * taken into account by the scheduler. This value might
912  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
913  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
914  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
915  */
916 static int effective_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         p->normal_prio = normal_prio(p);
919         /*
920          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
921          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
922          * to the normal priority:
923          */
924         if (!rt_prio(p->prio))
925                 return p->normal_prio;
926         return p->prio;
927 }
928
929 /**
930  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
931  * @p: the task in question.
932  *
933  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio)
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
979 {
980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
981         /*
982          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
983          * ttwu() will sort out the placement.
984          */
985         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
986                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
987
988 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
989         /*
990          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
991          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
992          *
993          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
994          * see task_group().
995          *
996          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
997          * task_rq_lock().
998          */
999         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1000                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1001 #endif
1002 #endif
1003
1004         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1005
1006         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1007                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1008                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1009                 p->se.nr_migrations++;
1010                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1011         }
1012
1013         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1014 }
1015
1016 struct migration_arg {
1017         struct task_struct *task;
1018         int dest_cpu;
1019 };
1020
1021 static int migration_cpu_stop(void *data);
1022
1023 /*
1024  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1025  *
1026  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1027  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1028  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1029  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1030  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1031  * @p has remained unscheduled the whole time.
1032  *
1033  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1034  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1035  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1036  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1037  * waiting to become inactive.
1038  */
1039 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1040 {
1041         unsigned long flags;
1042         int running, on_rq;
1043         unsigned long ncsw;
1044         struct rq *rq;
1045
1046         for (;;) {
1047                 /*
1048                  * We do the initial early heuristics without holding
1049                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1050                  * the runqueue lock when things look like they will
1051                  * work out!
1052                  */
1053                 rq = task_rq(p);
1054
1055                 /*
1056                  * If the task is actively running on another CPU
1057                  * still, just relax and busy-wait without holding
1058                  * any locks.
1059                  *
1060                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1061                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1062                  * But we don't care, since "task_running()" will
1063                  * return false if the runqueue has changed and p
1064                  * is actually now running somewhere else!
1065                  */
1066                 while (task_running(rq, p)) {
1067                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1068                                 return 0;
1069                         cpu_relax();
1070                 }
1071
1072                 /*
1073                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1074                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1075                  * just go back and repeat.
1076                  */
1077                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1078                 trace_sched_wait_task(p);
1079                 running = task_running(rq, p);
1080                 on_rq = p->on_rq;
1081                 ncsw = 0;
1082                 if (!match_state || p->state == match_state)
1083                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1084                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1085
1086                 /*
1087                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1088                  */
1089                 if (unlikely(!ncsw))
1090                         break;
1091
1092                 /*
1093                  * Was it really running after all now that we
1094                  * checked with the proper locks actually held?
1095                  *
1096                  * Oops. Go back and try again..
1097                  */
1098                 if (unlikely(running)) {
1099                         cpu_relax();
1100                         continue;
1101                 }
1102
1103                 /*
1104                  * It's not enough that it's not actively running,
1105                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1106                  * preempted!
1107                  *
1108                  * So if it was still runnable (but just not actively
1109                  * running right now), it's preempted, and we should
1110                  * yield - it could be a while.
1111                  */
1112                 if (unlikely(on_rq)) {
1113                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1114
1115                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1116                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1117                         continue;
1118                 }
1119
1120                 /*
1121                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1122                  * runnable, which means that it will never become
1123                  * running in the future either. We're all done!
1124                  */
1125                 break;
1126         }
1127
1128         return ncsw;
1129 }
1130
1131 /***
1132  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1133  * @p: the to-be-kicked thread
1134  *
1135  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1136  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1137  *
1138  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1139  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1140  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1141  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1142  * achieved as well.
1143  */
1144 void kick_process(struct task_struct *p)
1145 {
1146         int cpu;
1147
1148         preempt_disable();
1149         cpu = task_cpu(p);
1150         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1151                 smp_send_reschedule(cpu);
1152         preempt_enable();
1153 }
1154 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 #ifdef CONFIG_SMP
1158 /*
1159  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1160  */
1161 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1162 {
1163         int nid = cpu_to_node(cpu);
1164         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1165         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1166         int dest_cpu;
1167
1168         /*
1169          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1170          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1171          * select the cpu on the other node.
1172          */
1173         if (nid != -1) {
1174                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1175
1176                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1177                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1178                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1179                                 continue;
1180                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1181                                 continue;
1182                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1183                                 return dest_cpu;
1184                 }
1185         }
1186
1187         for (;;) {
1188                 /* Any allowed, online CPU? */
1189                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1190                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1191                                 continue;
1192                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1193                                 continue;
1194                         goto out;
1195                 }
1196
1197                 switch (state) {
1198                 case cpuset:
1199                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1200                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1201                         state = possible;
1202                         break;
1203
1204                 case possible:
1205                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1206                         state = fail;
1207                         break;
1208
1209                 case fail:
1210                         BUG();
1211                         break;
1212                 }
1213         }
1214
1215 out:
1216         if (state != cpuset) {
1217                 /*
1218                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1219                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1220                  * leave kernel.
1221                  */
1222                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1223                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1224                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1225                 }
1226         }
1227
1228         return dest_cpu;
1229 }
1230
1231 /*
1232  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1233  */
1234 static inline
1235 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1236 {
1237         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1238
1239         /*
1240          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1241          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1242          * cpu.
1243          *
1244          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1245          *
1246          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1247          *   not worry about this generic constraint ]
1248          */
1249         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1250                      !cpu_online(cpu)))
1251                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1252
1253         return cpu;
1254 }
1255
1256 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1257 {
1258         s64 diff = sample - *avg;
1259         *avg += diff >> 3;
1260 }
1261 #endif
1262
1263 static void
1264 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1265 {
1266 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1267         struct rq *rq = this_rq();
1268
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270         int this_cpu = smp_processor_id();
1271
1272         if (cpu == this_cpu) {
1273                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1274                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1275         } else {
1276                 struct sched_domain *sd;
1277
1278                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1279                 rcu_read_lock();
1280                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1281                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1282                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1283                                 break;
1284                         }
1285                 }
1286                 rcu_read_unlock();
1287         }
1288
1289         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1290                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1291
1292 #endif /* CONFIG_SMP */
1293
1294         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1295         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1296
1297         if (wake_flags & WF_SYNC)
1298                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1299
1300 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1301 }
1302
1303 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1304 {
1305         activate_task(rq, p, en_flags);
1306         p->on_rq = 1;
1307
1308         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1309         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1310                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1311 }
1312
1313 /*
1314  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1315  */
1316 static void
1317 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1318 {
1319         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1320         trace_sched_wakeup(p, true);
1321
1322         p->state = TASK_RUNNING;
1323 #ifdef CONFIG_SMP
1324         if (p->sched_class->task_woken)
1325                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1326
1327         if (rq->idle_stamp) {
1328                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1329                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1330
1331                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1332
1333                 if (rq->avg_idle > max)
1334                         rq->avg_idle = max;
1335
1336                 rq->idle_stamp = 0;
1337         }
1338 #endif
1339 }
1340
1341 static void
1342 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1343 {
1344 #ifdef CONFIG_SMP
1345         if (p->sched_contributes_to_load)
1346                 rq->nr_uninterruptible--;
1347 #endif
1348
1349         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1350         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1355  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1356  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1357  * the task is still ->on_rq.
1358  */
1359 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1360 {
1361         struct rq *rq;
1362         int ret = 0;
1363
1364         rq = __task_rq_lock(p);
1365         if (p->on_rq) {
1366                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1367                 update_rq_clock(rq);
1368                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1369                 ret = 1;
1370         }
1371         __task_rq_unlock(rq);
1372
1373         return ret;
1374 }
1375
1376 #ifdef CONFIG_SMP
1377 static void sched_ttwu_pending(void)
1378 {
1379         struct rq *rq = this_rq();
1380         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1381         struct task_struct *p;
1382
1383         raw_spin_lock(&rq->lock);
1384
1385         while (llist) {
1386                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1387                 llist = llist_next(llist);
1388                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1389         }
1390
1391         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1392 }
1393
1394 void scheduler_ipi(void)
1395 {
1396         /*
1397          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1398          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1399          * this IPI.
1400          */
1401         if (tif_need_resched())
1402                 set_preempt_need_resched();
1403
1404         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1405                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1406                         && !got_nohz_idle_kick())
1407                 return;
1408
1409         /*
1410          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1411          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1412          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1413          * we do call them.
1414          *
1415          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1416          * properly.
1417          *
1418          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1419          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1420          * somewhat pessimize the simple resched case.
1421          */
1422         irq_enter();
1423         tick_nohz_full_check();
1424         sched_ttwu_pending();
1425
1426         /*
1427          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1428          */
1429         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1430                 this_rq()->idle_balance = 1;
1431                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1432         }
1433         irq_exit();
1434 }
1435
1436 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1437 {
1438         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1439                 smp_send_reschedule(cpu);
1440 }
1441
1442 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1443 {
1444         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1445 }
1446 #endif /* CONFIG_SMP */
1447
1448 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1449 {
1450         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1451
1452 #if defined(CONFIG_SMP)
1453         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1454                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1455                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1456                 return;
1457         }
1458 #endif
1459
1460         raw_spin_lock(&rq->lock);
1461         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1462         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1463 }
1464
1465 /**
1466  * try_to_wake_up - wake up a thread
1467  * @p: the thread to be awakened
1468  * @state: the mask of task states that can be woken
1469  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1470  *
1471  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1472  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1473  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1474  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1475  * runnable without the overhead of this.
1476  *
1477  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1478  * or @state didn't match @p's state.
1479  */
1480 static int
1481 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1482 {
1483         unsigned long flags;
1484         int cpu, success = 0;
1485
1486         /*
1487          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1488          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1489          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1490          * set_current_state() the waiting thread does.
1491          */
1492         smp_mb__before_spinlock();
1493         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1494         if (!(p->state & state))
1495                 goto out;
1496
1497         success = 1; /* we're going to change ->state */
1498         cpu = task_cpu(p);
1499
1500         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1501                 goto stat;
1502
1503 #ifdef CONFIG_SMP
1504         /*
1505          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1506          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1507          */
1508         while (p->on_cpu)
1509                 cpu_relax();
1510         /*
1511          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1512          */
1513         smp_rmb();
1514
1515         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1516         p->state = TASK_WAKING;
1517
1518         if (p->sched_class->task_waking)
1519                 p->sched_class->task_waking(p);
1520
1521         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1522         if (task_cpu(p) != cpu) {
1523                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1524                 set_task_cpu(p, cpu);
1525         }
1526 #endif /* CONFIG_SMP */
1527
1528         ttwu_queue(p, cpu);
1529 stat:
1530         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1531 out:
1532         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1533
1534         return success;
1535 }
1536
1537 /**
1538  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1539  * @p: the thread to be awakened
1540  *
1541  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1542  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1543  * the current task.
1544  */
1545 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1546 {
1547         struct rq *rq = task_rq(p);
1548
1549         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1550             WARN_ON_ONCE(p == current))
1551                 return;
1552
1553         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1554
1555         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1556                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1557                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1558                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1559         }
1560
1561         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1562                 goto out;
1563
1564         if (!p->on_rq)
1565                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1566
1567         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1568         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1569 out:
1570         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1571 }
1572
1573 /**
1574  * wake_up_process - Wake up a specific process
1575  * @p: The process to be woken up.
1576  *
1577  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1578  * processes.
1579  *
1580  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1581  *
1582  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1583  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1584  */
1585 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1586 {
1587         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1588         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1589 }
1590 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1591
1592 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1593 {
1594         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1595 }
1596
1597 /*
1598  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1599  * p is forked by current.
1600  *
1601  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1602  */
1603 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1604 {
1605         p->on_rq                        = 0;
1606
1607         p->se.on_rq                     = 0;
1608         p->se.exec_start                = 0;
1609         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1610         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1611         p->se.nr_migrations             = 0;
1612         p->se.vruntime                  = 0;
1613         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1614
1615 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1616         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1617 #endif
1618
1619         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1620
1621 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1622         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1623 #endif
1624
1625 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1626         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1627                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1628                 p->mm->numa_next_reset = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
1629                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1630         }
1631
1632         p->node_stamp = 0ULL;
1633         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1634         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1635         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1636         p->numa_preferred_nid = -1;
1637         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1638         p->numa_faults = NULL;
1639         p->numa_faults_buffer = NULL;
1640 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1641 }
1642
1643 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1644 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1645 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1646 {
1647         if (enabled)
1648                 sched_feat_set("NUMA");
1649         else
1650                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1651 }
1652 #else
1653 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1654
1655 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1656 {
1657         numabalancing_enabled = enabled;
1658 }
1659 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1660 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1661
1662 /*
1663  * fork()/clone()-time setup:
1664  */
1665 void sched_fork(struct task_struct *p)
1666 {
1667         unsigned long flags;
1668         int cpu = get_cpu();
1669
1670         __sched_fork(p);
1671         /*
1672          * We mark the process as running here. This guarantees that
1673          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1674          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1675          */
1676         p->state = TASK_RUNNING;
1677
1678         /*
1679          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1680          */
1681         p->prio = current->normal_prio;
1682
1683         /*
1684          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1685          */
1686         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1687                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1688                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1689                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1690                         p->rt_priority = 0;
1691                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1692                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1693
1694                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1695                 set_load_weight(p);
1696
1697                 /*
1698                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1699                  * fulfilled its duty:
1700                  */
1701                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1702         }
1703
1704         if (!rt_prio(p->prio))
1705                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1706
1707         if (p->sched_class->task_fork)
1708                 p->sched_class->task_fork(p);
1709
1710         /*
1711          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1712          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1713          * is ran before sched_fork().
1714          *
1715          * Silence PROVE_RCU.
1716          */
1717         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1718         set_task_cpu(p, cpu);
1719         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1720
1721 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1722         if (likely(sched_info_on()))
1723                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1724 #endif
1725 #if defined(CONFIG_SMP)
1726         p->on_cpu = 0;
1727 #endif
1728         init_task_preempt_count(p);
1729 #ifdef CONFIG_SMP
1730         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1731 #endif
1732
1733         put_cpu();
1734 }
1735
1736 /*
1737  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1738  *
1739  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1740  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1741  * on the runqueue and wakes it.
1742  */
1743 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1744 {
1745         unsigned long flags;
1746         struct rq *rq;
1747
1748         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1749 #ifdef CONFIG_SMP
1750         /*
1751          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1752          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1753          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1754          */
1755         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1756 #endif
1757
1758         /* Initialize new task's runnable average */
1759         init_task_runnable_average(p);
1760         rq = __task_rq_lock(p);
1761         activate_task(rq, p, 0);
1762         p->on_rq = 1;
1763         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1764         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1765 #ifdef CONFIG_SMP
1766         if (p->sched_class->task_woken)
1767                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1768 #endif
1769         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1770 }
1771
1772 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1773
1774 /**
1775  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1776  * @notifier: notifier struct to register
1777  */
1778 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1779 {
1780         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1781 }
1782 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1783
1784 /**
1785  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1786  * @notifier: notifier struct to unregister
1787  *
1788  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1789  */
1790 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1791 {
1792         hlist_del(&notifier->link);
1793 }
1794 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1795
1796 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1797 {
1798         struct preempt_notifier *notifier;
1799
1800         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1801                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1802 }
1803
1804 static void
1805 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1806                                  struct task_struct *next)
1807 {
1808         struct preempt_notifier *notifier;
1809
1810         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1811                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1812 }
1813
1814 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1815
1816 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1817 {
1818 }
1819
1820 static void
1821 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1822                                  struct task_struct *next)
1823 {
1824 }
1825
1826 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1827
1828 /**
1829  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1830  * @rq: the runqueue preparing to switch
1831  * @prev: the current task that is being switched out
1832  * @next: the task we are going to switch to.
1833  *
1834  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1835  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1836  * switch.
1837  *
1838  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1839  * hooks.
1840  */
1841 static inline void
1842 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1843                     struct task_struct *next)
1844 {
1845         trace_sched_switch(prev, next);
1846         sched_info_switch(rq, prev, next);
1847         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1848         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1849         prepare_lock_switch(rq, next);
1850         prepare_arch_switch(next);
1851 }
1852
1853 /**
1854  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1855  * @rq: runqueue associated with task-switch
1856  * @prev: the thread we just switched away from.
1857  *
1858  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1859  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1860  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1861  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1862  *
1863  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1864  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1865  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1866  * details.)
1867  */
1868 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1869         __releases(rq->lock)
1870 {
1871         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1872         long prev_state;
1873
1874         rq->prev_mm = NULL;
1875
1876         /*
1877          * A task struct has one reference for the use as "current".
1878          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1879          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1880          * the scheduled task must drop that reference.
1881          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1882          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1883          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1884          * be dropped twice.
1885          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1886          */
1887         prev_state = prev->state;
1888         vtime_task_switch(prev);
1889         finish_arch_switch(prev);
1890         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1891         finish_lock_switch(rq, prev);
1892         finish_arch_post_lock_switch();
1893
1894         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1895         if (mm)
1896                 mmdrop(mm);
1897         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1898                 task_numa_free(prev);
1899
1900                 /*
1901                  * Remove function-return probe instances associated with this
1902                  * task and put them back on the free list.
1903                  */
1904                 kprobe_flush_task(prev);
1905                 put_task_struct(prev);
1906         }
1907
1908         tick_nohz_task_switch(current);
1909 }
1910
1911 #ifdef CONFIG_SMP
1912
1913 /* assumes rq->lock is held */
1914 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1915 {
1916         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1917                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1918 }
1919
1920 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1921 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1922 {
1923         if (rq->post_schedule) {
1924                 unsigned long flags;
1925
1926                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1927                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1928                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1929                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1930
1931                 rq->post_schedule = 0;
1932         }
1933 }
1934
1935 #else
1936
1937 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1938 {
1939 }
1940
1941 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1942 {
1943 }
1944
1945 #endif
1946
1947 /**
1948  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1949  * @prev: the thread we just switched away from.
1950  */
1951 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1952         __releases(rq->lock)
1953 {
1954         struct rq *rq = this_rq();
1955
1956         finish_task_switch(rq, prev);
1957
1958         /*
1959          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1960          * task_switch?
1961          */
1962         post_schedule(rq);
1963
1964 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1965         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1966         preempt_enable();
1967 #endif
1968         if (current->set_child_tid)
1969                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1970 }
1971
1972 /*
1973  * context_switch - switch to the new MM and the new
1974  * thread's register state.
1975  */
1976 static inline void
1977 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1978                struct task_struct *next)
1979 {
1980         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1981
1982         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1983
1984         mm = next->mm;
1985         oldmm = prev->active_mm;
1986         /*
1987          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1988          * combine the page table reload and the switch backend into
1989          * one hypercall.
1990          */
1991         arch_start_context_switch(prev);
1992
1993         if (!mm) {
1994                 next->active_mm = oldmm;
1995                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1996                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1997         } else
1998                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1999
2000         if (!prev->mm) {
2001                 prev->active_mm = NULL;
2002                 rq->prev_mm = oldmm;
2003         }
2004         /*
2005          * Since the runqueue lock will be released by the next
2006          * task (which is an invalid locking op but in the case
2007          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2008          * do an early lockdep release here:
2009          */
2010 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2011         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2012 #endif
2013
2014         context_tracking_task_switch(prev, next);
2015         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2016         switch_to(prev, next, prev);
2017
2018         barrier();
2019         /*
2020          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2021          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2022          * frame will be invalid.
2023          */
2024         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2025 }
2026
2027 /*
2028  * nr_running and nr_context_switches:
2029  *
2030  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2031  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2032  */
2033 unsigned long nr_running(void)
2034 {
2035         unsigned long i, sum = 0;
2036
2037         for_each_online_cpu(i)
2038                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2039
2040         return sum;
2041 }
2042
2043 unsigned long long nr_context_switches(void)
2044 {
2045         int i;
2046         unsigned long long sum = 0;
2047
2048         for_each_possible_cpu(i)
2049                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2050
2051         return sum;
2052 }
2053
2054 unsigned long nr_iowait(void)
2055 {
2056         unsigned long i, sum = 0;
2057
2058         for_each_possible_cpu(i)
2059                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2060
2061         return sum;
2062 }
2063
2064 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2065 {
2066         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2067         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2068 }
2069
2070 #ifdef CONFIG_SMP
2071
2072 /*
2073  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2074  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2075  */
2076 void sched_exec(void)
2077 {
2078         struct task_struct *p = current;
2079         unsigned long flags;
2080         int dest_cpu;
2081
2082         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2083         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2084         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2085                 goto unlock;
2086
2087         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2088                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2089
2090                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2091                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2092                 return;
2093         }
2094 unlock:
2095         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2096 }
2097
2098 #endif
2099
2100 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2101 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2102
2103 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2104 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2105
2106 /*
2107  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2108  * @p in case that task is currently running.
2109  *
2110  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2111  */
2112 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2113 {
2114         u64 ns = 0;
2115
2116         if (task_current(rq, p)) {
2117                 update_rq_clock(rq);
2118                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2119                 if ((s64)ns < 0)
2120                         ns = 0;
2121         }
2122
2123         return ns;
2124 }
2125
2126 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2127 {
2128         unsigned long flags;
2129         struct rq *rq;
2130         u64 ns = 0;
2131
2132         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2133         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2134         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2135
2136         return ns;
2137 }
2138
2139 /*
2140  * Return accounted runtime for the task.
2141  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2142  * pending runtime that have not been accounted yet.
2143  */
2144 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2145 {
2146         unsigned long flags;
2147         struct rq *rq;
2148         u64 ns = 0;
2149
2150         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2151         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2152         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2153
2154         return ns;
2155 }
2156
2157 /*
2158  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2159  * We call it with interrupts disabled.
2160  */
2161 void scheduler_tick(void)
2162 {
2163         int cpu = smp_processor_id();
2164         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2165         struct task_struct *curr = rq->curr;
2166
2167         sched_clock_tick();
2168
2169         raw_spin_lock(&rq->lock);
2170         update_rq_clock(rq);
2171         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2172         update_cpu_load_active(rq);
2173         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2174
2175         perf_event_task_tick();
2176
2177 #ifdef CONFIG_SMP
2178         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2179         trigger_load_balance(rq, cpu);
2180 #endif
2181         rq_last_tick_reset(rq);
2182 }
2183
2184 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2185 /**
2186  * scheduler_tick_max_deferment
2187  *
2188  * Keep at least one tick per second when a single
2189  * active task is running because the scheduler doesn't
2190  * yet completely support full dynticks environment.
2191  *
2192  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2193  * balancing, etc... continue to move forward, even
2194  * with a very low granularity.
2195  *
2196  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2197  */
2198 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2199 {
2200         struct rq *rq = this_rq();
2201         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2202
2203         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2204
2205         if (time_before_eq(next, now))
2206                 return 0;
2207
2208         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2209 }
2210 #endif
2211
2212 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2213 {
2214         if (in_lock_functions(addr)) {
2215                 addr = CALLER_ADDR2;
2216                 if (in_lock_functions(addr))
2217                         addr = CALLER_ADDR3;
2218         }
2219         return addr;
2220 }
2221
2222 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2223                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2224
2225 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2226 {
2227 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2228         /*
2229          * Underflow?
2230          */
2231         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2232                 return;
2233 #endif
2234         __preempt_count_add(val);
2235 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2236         /*
2237          * Spinlock count overflowing soon?
2238          */
2239         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2240                                 PREEMPT_MASK - 10);
2241 #endif
2242         if (preempt_count() == val)
2243                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2244 }
2245 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2246
2247 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2248 {
2249 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2250         /*
2251          * Underflow?
2252          */
2253         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2254                 return;
2255         /*
2256          * Is the spinlock portion underflowing?
2257          */
2258         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2259                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2260                 return;
2261 #endif
2262
2263         if (preempt_count() == val)
2264                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2265         __preempt_count_sub(val);
2266 }
2267 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2268
2269 #endif
2270
2271 /*
2272  * Print scheduling while atomic bug:
2273  */
2274 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2275 {
2276         if (oops_in_progress)
2277                 return;
2278
2279         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2280                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2281
2282         debug_show_held_locks(prev);
2283         print_modules();
2284         if (irqs_disabled())
2285                 print_irqtrace_events(prev);
2286         dump_stack();
2287         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2288 }
2289
2290 /*
2291  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2292  */
2293 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2294 {
2295         /*
2296          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2297          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2298          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2299          */
2300         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2301                 __schedule_bug(prev);
2302         rcu_sleep_check();
2303
2304         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2305
2306         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2307 }
2308
2309 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2310 {
2311         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2312                 update_rq_clock(rq);
2313         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2314 }
2315
2316 /*
2317  * Pick up the highest-prio task:
2318  */
2319 static inline struct task_struct *
2320 pick_next_task(struct rq *rq)
2321 {
2322         const struct sched_class *class;
2323         struct task_struct *p;
2324
2325         /*
2326          * Optimization: we know that if all tasks are in
2327          * the fair class we can call that function directly:
2328          */
2329         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2330                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2331                 if (likely(p))
2332                         return p;
2333         }
2334
2335         for_each_class(class) {
2336                 p = class->pick_next_task(rq);
2337                 if (p)
2338                         return p;
2339         }
2340
2341         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2342 }
2343
2344 /*
2345  * __schedule() is the main scheduler function.
2346  *
2347  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2348  *
2349  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2350  *
2351  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2352  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2353  *
2354  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2355  *      interrupt handler scheduler_tick().
2356  *
2357  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2358  *      task to the run-queue and that's it.
2359  *
2360  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2361  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2362  *      called on the nearest possible occasion:
2363  *
2364  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2365  *
2366  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2367  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2368  *           spin_unlock()!)
2369  *
2370  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2371  *           preemptible context
2372  *
2373  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2374  *         then at the next:
2375  *
2376  *          - cond_resched() call
2377  *          - explicit schedule() call
2378  *          - return from syscall or exception to user-space
2379  *          - return from interrupt-handler to user-space
2380  */
2381 static void __sched __schedule(void)
2382 {
2383         struct task_struct *prev, *next;
2384         unsigned long *switch_count;
2385         struct rq *rq;
2386         int cpu;
2387
2388 need_resched:
2389         preempt_disable();
2390         cpu = smp_processor_id();
2391         rq = cpu_rq(cpu);
2392         rcu_note_context_switch(cpu);
2393         prev = rq->curr;
2394
2395         schedule_debug(prev);
2396
2397         if (sched_feat(HRTICK))
2398                 hrtick_clear(rq);
2399
2400         /*
2401          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2402          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2403          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2404          */
2405         smp_mb__before_spinlock();
2406         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2407
2408         switch_count = &prev->nivcsw;
2409         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2410                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2411                         prev->state = TASK_RUNNING;
2412                 } else {
2413                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2414                         prev->on_rq = 0;
2415
2416                         /*
2417                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2418                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2419                          * concurrency.
2420                          */
2421                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2422                                 struct task_struct *to_wakeup;
2423
2424                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2425                                 if (to_wakeup)
2426                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2427                         }
2428                 }
2429                 switch_count = &prev->nvcsw;
2430         }
2431
2432         pre_schedule(rq, prev);
2433
2434         if (unlikely(!rq->nr_running))
2435                 idle_balance(cpu, rq);
2436
2437         put_prev_task(rq, prev);
2438         next = pick_next_task(rq);
2439         clear_tsk_need_resched(prev);
2440         clear_preempt_need_resched();
2441         rq->skip_clock_update = 0;
2442
2443         if (likely(prev != next)) {
2444                 rq->nr_switches++;
2445                 rq->curr = next;
2446                 ++*switch_count;
2447
2448                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2449                 /*
2450                  * The context switch have flipped the stack from under us
2451                  * and restored the local variables which were saved when
2452                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2453                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2454                  */
2455                 cpu = smp_processor_id();
2456                 rq = cpu_rq(cpu);
2457         } else
2458                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2459
2460         post_schedule(rq);
2461
2462         sched_preempt_enable_no_resched();
2463         if (need_resched())
2464                 goto need_resched;
2465 }
2466
2467 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2468 {
2469         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2470                 return;
2471         /*
2472          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2473          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2474          */
2475         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2476                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2477 }
2478
2479 asmlinkage void __sched schedule(void)
2480 {
2481         struct task_struct *tsk = current;
2482
2483         sched_submit_work(tsk);
2484         __schedule();
2485 }
2486 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2487
2488 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2489 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2490 {
2491         /*
2492          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2493          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2494          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2495          * we find a better solution.
2496          */
2497         user_exit();
2498         schedule();
2499         user_enter();
2500 }
2501 #endif
2502
2503 /**
2504  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2505  *
2506  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2507  */
2508 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2509 {
2510         sched_preempt_enable_no_resched();
2511         schedule();
2512         preempt_disable();
2513 }
2514
2515 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2516 /*
2517  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2518  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2519  * occur there and call schedule directly.
2520  */
2521 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2522 {
2523         /*
2524          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2525          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2526          */
2527         if (likely(!preemptible()))
2528                 return;
2529
2530         do {
2531                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2532                 __schedule();
2533                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2534
2535                 /*
2536                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2537                  * between schedule and now.
2538                  */
2539                 barrier();
2540         } while (need_resched());
2541 }
2542 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2543
2544 /*
2545  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2546  * off of irq context.
2547  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2548  * protect us against recursive calling from irq.
2549  */
2550 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2551 {
2552         enum ctx_state prev_state;
2553
2554         /* Catch callers which need to be fixed */
2555         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2556
2557         prev_state = exception_enter();
2558
2559         do {
2560                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2561                 local_irq_enable();
2562                 __schedule();
2563                 local_irq_disable();
2564                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2565
2566                 /*
2567                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2568                  * between schedule and now.
2569                  */
2570                 barrier();
2571         } while (need_resched());
2572
2573         exception_exit(prev_state);
2574 }
2575
2576 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2577
2578 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2579                           void *key)
2580 {
2581         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2582 }
2583 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2584
2585 /*
2586  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
2587  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
2588  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
2589  *
2590  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
2591  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
2592  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
2593  */
2594 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2595                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
2596 {
2597         wait_queue_t *curr, *next;
2598
2599         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
2600                 unsigned flags = curr->flags;
2601
2602                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
2603                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
2604                         break;
2605         }
2606 }
2607
2608 /**
2609  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
2610  * @q: the waitqueue
2611  * @mode: which threads
2612  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2613  * @key: is directly passed to the wakeup function
2614  *
2615  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2616  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2617  */
2618 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2619                         int nr_exclusive, void *key)
2620 {
2621         unsigned long flags;
2622
2623         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2624         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
2625         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2626 }
2627 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
2628
2629 /*
2630  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
2631  */
2632 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
2633 {
2634         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
2635 }
2636 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
2637
2638 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
2639 {
2640         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
2641 }
2642 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
2643
2644 /**
2645  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
2646  * @q: the waitqueue
2647  * @mode: which threads
2648  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2649  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
2650  *
2651  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
2652  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
2653  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
2654  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
2655  *
2656  * On UP it can prevent extra preemption.
2657  *
2658  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2659  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2660  */
2661 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2662                         int nr_exclusive, void *key)
2663 {
2664         unsigned long flags;
2665         int wake_flags = WF_SYNC;
2666
2667         if (unlikely(!q))
2668                 return;
2669
2670         if (unlikely(nr_exclusive != 1))
2671                 wake_flags = 0;
2672
2673         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2674         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
2675         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2676 }
2677 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
2678
2679 /*
2680  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
2681  */
2682 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
2683 {
2684         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
2685 }
2686 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
2687
2688 /**
2689  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
2690  * @x:  holds the state of this particular completion
2691  *
2692  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
2693  * awakened in the same order in which they were queued.
2694  *
2695  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
2696  *
2697  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2698  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2699  */
2700 void complete(struct completion *x)
2701 {
2702         unsigned long flags;
2703
2704         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2705         x->done++;
2706         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
2707         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2708 }
2709 EXPORT_SYMBOL(complete);
2710
2711 /**
2712  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
2713  * @x:  holds the state of this particular completion
2714  *
2715  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
2716  *
2717  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2718  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2719  */
2720 void complete_all(struct completion *x)
2721 {
2722         unsigned long flags;
2723
2724         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2725         x->done += UINT_MAX/2;
2726         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
2727         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2728 }
2729 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
2730
2731 static inline long __sched
2732 do_wait_for_common(struct completion *x,
2733                    long (*action)(long), long timeout, int state)
2734 {
2735         if (!x->done) {
2736                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2737
2738                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
2739                 do {
2740                         if (signal_pending_state(state, current)) {
2741                                 timeout = -ERESTARTSYS;
2742                                 break;
2743                         }
2744                         __set_current_state(state);
2745                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2746                         timeout = action(timeout);
2747                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2748                 } while (!x->done && timeout);
2749                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
2750                 if (!x->done)
2751                         return timeout;
2752         }
2753         x->done--;
2754         return timeout ?: 1;
2755 }
2756
2757 static inline long __sched
2758 __wait_for_common(struct completion *x,
2759                   long (*action)(long), long timeout, int state)
2760 {
2761         might_sleep();
2762
2763         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2764         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
2765         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2766         return timeout;
2767 }
2768
2769 static long __sched
2770 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
2771 {
2772         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
2773 }
2774
2775 static long __sched
2776 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
2777 {
2778         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
2779 }
2780
2781 /**
2782  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
2783  * @x:  holds the state of this particular completion
2784  *
2785  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2786  * interruptible and there is no timeout.
2787  *
2788  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
2789  * and interrupt capability. Also see complete().
2790  */
2791 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
2792 {
2793         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2794 }
2795 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
2796
2797 /**
2798  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2799  * @x:  holds the state of this particular completion
2800  * @timeout:  timeout value in jiffies
2801  *
2802  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2803  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2804  * interruptible.
2805  *
2806  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2807  * till timeout) if completed.
2808  */
2809 unsigned long __sched
2810 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2811 {
2812         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2813 }
2814 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
2815
2816 /**
2817  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
2818  * @x:  holds the state of this particular completion
2819  *
2820  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2821  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
2822  * for IO.
2823  */
2824 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
2825 {
2826         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2827 }
2828 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
2829
2830 /**
2831  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2832  * @x:  holds the state of this particular completion
2833  * @timeout:  timeout value in jiffies
2834  *
2835  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2836  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2837  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
2838  *
2839  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2840  * till timeout) if completed.
2841  */
2842 unsigned long __sched
2843 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2844 {
2845         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2846 }
2847 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
2848
2849 /**
2850  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
2851  * @x:  holds the state of this particular completion
2852  *
2853  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
2854  * interruptible.
2855  *
2856  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2857  */
2858 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
2859 {
2860         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
2861         if (t == -ERESTARTSYS)
2862                 return t;
2863         return 0;
2864 }
2865 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
2866
2867 /**
2868  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
2869  * @x:  holds the state of this particular completion
2870  * @timeout:  timeout value in jiffies
2871  *
2872  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2873  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
2874  *
2875  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2876  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2877  */
2878 long __sched
2879 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
2880                                           unsigned long timeout)
2881 {
2882         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
2883 }
2884 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
2885
2886 /**
2887  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
2888  * @x:  holds the state of this particular completion
2889  *
2890  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
2891  * interrupted by a kill signal.
2892  *
2893  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2894  */
2895 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
2896 {
2897         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
2898         if (t == -ERESTARTSYS)
2899                 return t;
2900         return 0;
2901 }
2902 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
2903
2904 /**
2905  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
2906  * @x:  holds the state of this particular completion
2907  * @timeout:  timeout value in jiffies
2908  *
2909  * This waits for either a completion of a specific task to be
2910  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
2911  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
2912  *
2913  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2914  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2915  */
2916 long __sched
2917 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
2918                                      unsigned long timeout)
2919 {
2920         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
2921 }
2922 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
2923
2924 /**
2925  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
2926  *      @x:     completion structure
2927  *
2928  *      Return: 0 if a decrement cannot be done without blocking
2929  *               1 if a decrement succeeded.
2930  *
2931  *      If a completion is being used as a counting completion,
2932  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
2933  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
2934  *      is protecting is not available.
2935  */
2936 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
2937 {
2938         unsigned long flags;
2939         int ret = 1;
2940
2941         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2942         if (!x->done)
2943                 ret = 0;
2944         else
2945                 x->done--;
2946         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2947         return ret;
2948 }
2949 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
2950
2951 /**
2952  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
2953  *      @x:     completion structure
2954  *
2955  *      Return: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
2956  *               1 if there are no waiters.
2957  *
2958  */
2959 bool completion_done(struct completion *x)
2960 {
2961         unsigned long flags;
2962         int ret = 1;
2963
2964         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2965         if (!x->done)
2966                 ret = 0;
2967         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2968         return ret;
2969 }
2970 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
2971
2972 static long __sched
2973 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2974 {
2975         unsigned long flags;
2976         wait_queue_t wait;
2977
2978         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2979
2980         __set_current_state(state);
2981
2982         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2983         __add_wait_queue(q, &wait);
2984         spin_unlock(&q->lock);
2985         timeout = schedule_timeout(timeout);
2986         spin_lock_irq(&q->lock);
2987         __remove_wait_queue(q, &wait);
2988         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2989
2990         return timeout;
2991 }
2992
2993 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2994 {
2995         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2996 }
2997 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2998
2999 long __sched
3000 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3001 {
3002         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3003 }
3004 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3005
3006 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3007 {
3008         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3009 }
3010 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3011
3012 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3013 {
3014         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3015 }
3016 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3017
3018 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3019
3020 /*
3021  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3022  * @p: task
3023  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3024  *
3025  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3026  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3027  *
3028  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3029  */
3030 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3031 {
3032         int oldprio, on_rq, running;
3033         struct rq *rq;
3034         const struct sched_class *prev_class;
3035
3036         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3037
3038         rq = __task_rq_lock(p);
3039
3040         /*
3041          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3042          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3043          *
3044          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3045          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3046          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3047          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3048          * with interrupts disabled and will complete the lock
3049          * protected section without being interrupted. So there is no
3050          * real need to boost.
3051          */
3052         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3053                 WARN_ON(p != rq->curr);
3054                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3055                 goto out_unlock;
3056         }
3057
3058         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3059         oldprio = p->prio;
3060         prev_class = p->sched_class;
3061         on_rq = p->on_rq;
3062         running = task_current(rq, p);
3063         if (on_rq)
3064                 dequeue_task(rq, p, 0);
3065         if (running)
3066                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3067
3068         if (rt_prio(prio))
3069                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3070         else
3071                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3072
3073         p->prio = prio;
3074
3075         if (running)
3076                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3077         if (on_rq)
3078                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3079
3080         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3081 out_unlock:
3082         __task_rq_unlock(rq);
3083 }
3084 #endif
3085 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3086 {
3087         int old_prio, delta, on_rq;
3088         unsigned long flags;
3089         struct rq *rq;
3090
3091         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3092                 return;
3093         /*
3094          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3095          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3096          */
3097         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3098         /*
3099          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3100          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3101          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3102          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3103          */
3104         if (task_has_rt_policy(p)) {
3105                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3106                 goto out_unlock;
3107         }
3108         on_rq = p->on_rq;
3109         if (on_rq)
3110                 dequeue_task(rq, p, 0);
3111
3112         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3113         set_load_weight(p);
3114         old_prio = p->prio;
3115         p->prio = effective_prio(p);
3116         delta = p->prio - old_prio;
3117
3118         if (on_rq) {
3119                 enqueue_task(rq, p, 0);
3120                 /*
3121                  * If the task increased its priority or is running and
3122                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3123                  */
3124                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3125                         resched_task(rq->curr);
3126         }
3127 out_unlock:
3128         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3129 }
3130 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3131
3132 /*
3133  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3134  * @p: task
3135  * @nice: nice value
3136  */
3137 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3138 {
3139         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3140         int nice_rlim = 20 - nice;
3141
3142         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3143                 capable(CAP_SYS_NICE));
3144 }
3145
3146 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3147
3148 /*
3149  * sys_nice - change the priority of the current process.
3150  * @increment: priority increment
3151  *
3152  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3153  * does similar things.
3154  */
3155 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3156 {
3157         long nice, retval;
3158
3159         /*
3160          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3161          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3162          * and we have a single winner.
3163          */
3164         if (increment < -40)
3165                 increment = -40;
3166         if (increment > 40)
3167                 increment = 40;
3168
3169         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3170         if (nice < -20)
3171                 nice = -20;
3172         if (nice > 19)
3173                 nice = 19;
3174
3175         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3176                 return -EPERM;
3177
3178         retval = security_task_setnice(current, nice);
3179         if (retval)
3180                 return retval;
3181
3182         set_user_nice(current, nice);
3183         return 0;
3184 }
3185
3186 #endif
3187
3188 /**
3189  * task_prio - return the priority value of a given task.
3190  * @p: the task in question.
3191  *
3192  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3193  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3194  * around 0, value goes from -16 to +15.
3195  */
3196 int task_prio(const struct task_struct *p)
3197 {
3198         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3199 }
3200
3201 /**
3202  * task_nice - return the nice value of a given task.
3203  * @p: the task in question.
3204  *
3205  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3206  */
3207 int task_nice(const struct task_struct *p)
3208 {
3209         return TASK_NICE(p);
3210 }
3211 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3212
3213 /**
3214  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3215  * @cpu: the processor in question.
3216  *
3217  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3218  */
3219 int idle_cpu(int cpu)
3220 {
3221         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3222
3223         if (rq->curr != rq->idle)
3224                 return 0;
3225
3226         if (rq->nr_running)
3227                 return 0;
3228
3229 #ifdef CONFIG_SMP
3230         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3231                 return 0;
3232 #endif
3233
3234         return 1;
3235 }
3236
3237 /**
3238  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3239  * @cpu: the processor in question.
3240  *
3241  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3242  */
3243 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3244 {
3245         return cpu_rq(cpu)->idle;
3246 }
3247
3248 /**
3249  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3250  * @pid: the pid in question.
3251  *
3252  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3253  */
3254 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3255 {
3256         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3257 }
3258
3259 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3260 static void
3261 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3262 {
3263         p->policy = policy;
3264         p->rt_priority = prio;
3265         p->normal_prio = normal_prio(p);
3266         /* we are holding p->pi_lock already */
3267         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3268         if (rt_prio(p->prio))
3269                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3270         else
3271                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3272         set_load_weight(p);
3273 }
3274
3275 /*
3276  * check the target process has a UID that matches the current process's
3277  */
3278 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3279 {
3280         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3281         bool match;
3282
3283         rcu_read_lock();
3284         pcred = __task_cred(p);
3285         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3286                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3287         rcu_read_unlock();
3288         return match;
3289 }
3290
3291 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3292                                 const struct sched_param *param, bool user)
3293 {
3294         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3295         unsigned long flags;
3296         const struct sched_class *prev_class;
3297         struct rq *rq;
3298         int reset_on_fork;
3299
3300         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3301         BUG_ON(in_interrupt());
3302 recheck:
3303         /* double check policy once rq lock held */
3304         if (policy < 0) {
3305                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3306                 policy = oldpolicy = p->policy;
3307         } else {
3308                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3309                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3310
3311                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3312                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3313                                 policy != SCHED_IDLE)
3314                         return -EINVAL;
3315         }
3316
3317         /*
3318          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3319          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3320          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3321          */
3322         if (param->sched_priority < 0 ||
3323             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3324             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3325                 return -EINVAL;
3326         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3327                 return -EINVAL;
3328
3329         /*
3330          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3331          */
3332         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3333                 if (rt_policy(policy)) {
3334                         unsigned long rlim_rtprio =
3335                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3336
3337                         /* can't set/change the rt policy */
3338                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3339                                 return -EPERM;
3340
3341                         /* can't increase priority */
3342                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3343                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3344                                 return -EPERM;
3345                 }
3346
3347                 /*
3348                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3349                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3350                  */
3351                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3352                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3353                                 return -EPERM;
3354                 }
3355
3356                 /* can't change other user's priorities */
3357                 if (!check_same_owner(p))
3358                         return -EPERM;
3359
3360                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3361                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3362                         return -EPERM;
3363         }
3364
3365         if (user) {
3366                 retval = security_task_setscheduler(p);
3367                 if (retval)
3368                         return retval;
3369         }
3370
3371         /*
3372          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3373          * changing the priority of the task:
3374          *
3375          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3376          * runqueue lock must be held.
3377          */
3378         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3379
3380         /*
3381          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3382          */
3383         if (p == rq->stop) {
3384                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3385                 return -EINVAL;
3386         }
3387
3388         /*
3389          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3390          */
3391         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3392                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3393                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3394                 return 0;
3395         }
3396
3397 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3398         if (user) {
3399                 /*
3400                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3401                  * assigned.
3402                  */
3403                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3404                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3405                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3406                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3407                         return -EPERM;
3408                 }
3409         }
3410 #endif
3411
3412         /* recheck policy now with rq lock held */
3413         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3414                 policy = oldpolicy = -1;
3415                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3416                 goto recheck;
3417         }
3418         on_rq = p->on_rq;
3419         running = task_current(rq, p);
3420         if (on_rq)
3421                 dequeue_task(rq, p, 0);
3422         if (running)
3423                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3424
3425         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3426
3427         oldprio = p->prio;
3428         prev_class = p->sched_class;
3429         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3430
3431         if (running)
3432                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3433         if (on_rq)
3434                 enqueue_task(rq, p, 0);
3435
3436         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3437         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3438
3439         rt_mutex_adjust_pi(p);
3440
3441         return 0;
3442 }
3443
3444 /**
3445  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3446  * @p: the task in question.
3447  * @policy: new policy.
3448  * @param: structure containing the new RT priority.
3449  *
3450  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3451  *
3452  * NOTE that the task may be already dead.
3453  */
3454 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3455                        const struct sched_param *param)
3456 {
3457         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3458 }
3459 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3460
3461 /**
3462  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3463  * @p: the task in question.
3464  * @policy: new policy.
3465  * @param: structure containing the new RT priority.
3466  *
3467  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3468  * current context has permission.  For example, this is needed in
3469  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3470  * but our caller might not have that capability.
3471  *
3472  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3473  */
3474 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3475                                const struct sched_param *param)
3476 {
3477         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3478 }
3479
3480 static int
3481 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3482 {
3483         struct sched_param lparam;
3484         struct task_struct *p;
3485         int retval;
3486
3487         if (!param || pid < 0)
3488                 return -EINVAL;
3489         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3490                 return -EFAULT;
3491
3492         rcu_read_lock();
3493         retval = -ESRCH;
3494         p = find_process_by_pid(pid);
3495         if (p != NULL)
3496                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3497         rcu_read_unlock();
3498
3499         return retval;
3500 }
3501
3502 /**
3503  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3504  * @pid: the pid in question.
3505  * @policy: new policy.
3506  * @param: structure containing the new RT priority.
3507  *
3508  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3509  */
3510 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3511                 struct sched_param __user *, param)
3512 {
3513         /* negative values for policy are not valid */
3514         if (policy < 0)
3515                 return -EINVAL;
3516
3517         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3518 }
3519
3520 /**
3521  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3522  * @pid: the pid in question.
3523  * @param: structure containing the new RT priority.
3524  *
3525  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3526  */
3527 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3528 {
3529         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3530 }
3531
3532 /**
3533  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3534  * @pid: the pid in question.
3535  *
3536  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3537  * code.
3538  */
3539 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3540 {
3541         struct task_struct *p;
3542         int retval;
3543
3544         if (pid < 0)
3545                 return -EINVAL;
3546
3547         retval = -ESRCH;
3548         rcu_read_lock();
3549         p = find_process_by_pid(pid);
3550         if (p) {
3551                 retval = security_task_getscheduler(p);
3552                 if (!retval)
3553                         retval = p->policy
3554                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3555         }
3556         rcu_read_unlock();
3557         return retval;
3558 }
3559
3560 /**
3561  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3562  * @pid: the pid in question.
3563  * @param: structure containing the RT priority.
3564  *
3565  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3566  * code.
3567  */
3568 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3569 {
3570         struct sched_param lp;
3571         struct task_struct *p;
3572         int retval;
3573
3574         if (!param || pid < 0)
3575                 return -EINVAL;
3576
3577         rcu_read_lock();
3578         p = find_process_by_pid(pid);
3579         retval = -ESRCH;
3580         if (!p)
3581                 goto out_unlock;
3582
3583         retval = security_task_getscheduler(p);
3584         if (retval)
3585                 goto out_unlock;
3586
3587         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3588         rcu_read_unlock();
3589
3590         /*
3591          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3592          */
3593         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3594
3595         return retval;
3596
3597 out_unlock:
3598         rcu_read_unlock();
3599         return retval;
3600 }
3601
3602 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3603 {
3604         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3605         struct task_struct *p;
3606         int retval;
3607
3608         get_online_cpus();
3609         rcu_read_lock();
3610
3611         p = find_process_by_pid(pid);
3612         if (!p) {
3613                 rcu_read_unlock();
3614                 put_online_cpus();
3615                 return -ESRCH;
3616         }
3617
3618         /* Prevent p going away */
3619         get_task_struct(p);
3620         rcu_read_unlock();
3621
3622         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3623                 retval = -EINVAL;
3624                 goto out_put_task;
3625         }
3626         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3627                 retval = -ENOMEM;
3628                 goto out_put_task;
3629         }
3630         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3631                 retval = -ENOMEM;
3632                 goto out_free_cpus_allowed;
3633         }
3634         retval = -EPERM;
3635         if (!check_same_owner(p)) {
3636                 rcu_read_lock();
3637                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3638                         rcu_read_unlock();
3639                         goto out_unlock;
3640                 }
3641                 rcu_read_unlock();
3642         }
3643
3644         retval = security_task_setscheduler(p);
3645         if (retval)
3646                 goto out_unlock;
3647
3648         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3649         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3650 again:
3651         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3652
3653         if (!retval) {
3654                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3655                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3656                         /*
3657                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3658                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3659                          * cpuset's cpus_allowed
3660                          */
3661                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3662                         goto again;
3663                 }
3664         }
3665 out_unlock:
3666         free_cpumask_var(new_mask);
3667 out_free_cpus_allowed:
3668         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3669 out_put_task:
3670         put_task_struct(p);
3671         put_online_cpus();
3672         return retval;
3673 }
3674
3675 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3676                              struct cpumask *new_mask)
3677 {
3678         if (len < cpumask_size())
3679                 cpumask_clear(new_mask);
3680         else if (len > cpumask_size())
3681                 len = cpumask_size();
3682
3683         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3684 }
3685
3686 /**
3687  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3688  * @pid: pid of the process
3689  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3690  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3691  *
3692  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3693  */
3694 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3695                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3696 {
3697         cpumask_var_t new_mask;
3698         int retval;
3699
3700         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3701                 return -ENOMEM;
3702
3703         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3704         if (retval == 0)
3705                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3706         free_cpumask_var(new_mask);
3707         return retval;
3708 }
3709
3710 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3711 {
3712         struct task_struct *p;
3713         unsigned long flags;
3714         int retval;
3715
3716         get_online_cpus();
3717         rcu_read_lock();
3718
3719         retval = -ESRCH;
3720         p = find_process_by_pid(pid);
3721         if (!p)
3722                 goto out_unlock;
3723
3724         retval = security_task_getscheduler(p);
3725         if (retval)
3726                 goto out_unlock;
3727
3728         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3729         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
3730         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3731
3732 out_unlock:
3733         rcu_read_unlock();
3734         put_online_cpus();
3735
3736         return retval;
3737 }
3738
3739 /**
3740  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3741  * @pid: pid of the process
3742  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3743  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3744  *
3745  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3746  */
3747 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3748                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3749 {
3750         int ret;
3751         cpumask_var_t mask;
3752
3753         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3754                 return -EINVAL;
3755         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3756                 return -EINVAL;
3757
3758         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3759                 return -ENOMEM;
3760
3761         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3762         if (ret == 0) {
3763                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3764
3765                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3766                         ret = -EFAULT;
3767                 else
3768                         ret = retlen;
3769         }
3770         free_cpumask_var(mask);
3771
3772         return ret;
3773 }
3774
3775 /**
3776  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3777  *
3778  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3779  * other threads running on this CPU then this function will return.
3780  *
3781  * Return: 0.
3782  */
3783 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
3784 {
3785         struct rq *rq = this_rq_lock();
3786
3787         schedstat_inc(rq, yld_count);
3788         current->sched_class->yield_task(rq);
3789
3790         /*
3791          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
3792          * no need to preempt or enable interrupts:
3793          */
3794         __release(rq->lock);
3795         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3796         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
3797         sched_preempt_enable_no_resched();
3798
3799         schedule();
3800
3801         return 0;
3802 }
3803
3804 static void __cond_resched(void)
3805 {
3806         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
3807         __schedule();
3808         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
3809 }
3810
3811 int __sched _cond_resched(void)
3812 {
3813         if (should_resched()) {
3814                 __cond_resched();
3815                 return 1;
3816         }
3817         return 0;
3818 }
3819 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
3820
3821 /*
3822  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
3823  * call schedule, and on return reacquire the lock.
3824  *
3825  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
3826  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
3827  * spin_unlock(), once by hand).
3828  */
3829 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
3830 {
3831         int resched = should_resched();
3832         int ret = 0;
3833
3834         lockdep_assert_held(lock);
3835
3836         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
3837                 spin_unlock(lock);
3838                 if (resched)
3839                         __cond_resched();
3840                 else
3841                         cpu_relax();
3842                 ret = 1;
3843                 spin_lock(lock);
3844         }
3845         return ret;
3846 }
3847 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
3848
3849 int __sched __cond_resched_softirq(void)
3850 {
3851         BUG_ON(!in_softirq());
3852
3853         if (should_resched()) {
3854                 local_bh_enable();
3855                 __cond_resched();
3856                 local_bh_disable();
3857                 return 1;
3858         }
3859         return 0;
3860 }
3861 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
3862
3863 /**
3864  * yield - yield the current processor to other threads.
3865  *
3866  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
3867  *
3868  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
3869  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
3870  * it, its already broken.
3871  *
3872  * Typical broken usage is:
3873  *
3874  * while (!event)
3875  *      yield();
3876  *
3877  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
3878  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
3879  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
3880  *
3881  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
3882  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
3883  * If you still want to use yield(), do not!
3884  */
3885 void __sched yield(void)
3886 {
3887         set_current_state(TASK_RUNNING);
3888         sys_sched_yield();
3889 }
3890 EXPORT_SYMBOL(yield);
3891
3892 /**
3893  * yield_to - yield the current processor to another thread in
3894  * your thread group, or accelerate that thread toward the
3895  * processor it's on.
3896  * @p: target task
3897  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
3898  *
3899  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
3900  * can't go away on us before we can do any checks.
3901  *
3902  * Return:
3903  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
3904  *      false (0) if we failed to boost the target.
3905  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
3906  */
3907 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
3908 {
3909         struct task_struct *curr = current;
3910         struct rq *rq, *p_rq;
3911         unsigned long flags;
3912         int yielded = 0;
3913
3914         local_irq_save(flags);
3915         rq = this_rq();
3916
3917 again:
3918         p_rq = task_rq(p);
3919         /*
3920          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
3921          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
3922          */
3923         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
3924                 yielded = -ESRCH;
3925                 goto out_irq;
3926         }
3927
3928         double_rq_lock(rq, p_rq);
3929         while (task_rq(p) != p_rq) {
3930                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
3931                 goto again;
3932         }
3933
3934         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
3935                 goto out_unlock;
3936
3937         if (curr->sched_class != p->sched_class)
3938                 goto out_unlock;
3939
3940         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
3941                 goto out_unlock;
3942
3943         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
3944         if (yielded) {
3945                 schedstat_inc(rq, yld_count);
3946                 /*
3947                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
3948                  * fairness.
3949                  */
3950                 if (preempt && rq != p_rq)
3951                         resched_task(p_rq->curr);
3952         }
3953
3954 out_unlock:
3955         double_rq_unlock(rq, p_rq);
3956 out_irq:
3957         local_irq_restore(flags);
3958
3959         if (yielded > 0)
3960                 schedule();
3961
3962         return yielded;
3963 }
3964 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
3965
3966 /*
3967  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
3968  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
3969  */
3970 void __sched io_schedule(void)
3971 {
3972         struct rq *rq = raw_rq();
3973
3974         delayacct_blkio_start();
3975         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3976         blk_flush_plug(current);
3977         current->in_iowait = 1;
3978         schedule();
3979         current->in_iowait = 0;
3980         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3981         delayacct_blkio_end();
3982 }
3983 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
3984
3985 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
3986 {
3987         struct rq *rq = raw_rq();
3988         long ret;
3989
3990         delayacct_blkio_start();
3991         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3992         blk_flush_plug(current);
3993         current->in_iowait = 1;
3994         ret = schedule_timeout(timeout);
3995         current->in_iowait = 0;
3996         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3997         delayacct_blkio_end();
3998         return ret;
3999 }
4000
4001 /**
4002  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4003  * @policy: scheduling class.
4004  *
4005  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4006  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4007  * On failure, a negative error code is returned.
4008  */
4009 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4010 {
4011         int ret = -EINVAL;
4012
4013         switch (policy) {
4014         case SCHED_FIFO:
4015         case SCHED_RR:
4016                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4017                 break;
4018         case SCHED_NORMAL:
4019         case SCHED_BATCH:
4020         case SCHED_IDLE:
4021                 ret = 0;
4022                 break;
4023         }
4024         return ret;
4025 }
4026
4027 /**
4028  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4029  * @policy: scheduling class.
4030  *
4031  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4032  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4033  * On failure, a negative error code is returned.
4034  */
4035 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4036 {
4037         int ret = -EINVAL;
4038
4039         switch (policy) {
4040         case SCHED_FIFO:
4041         case SCHED_RR:
4042                 ret = 1;
4043                 break;
4044         case SCHED_NORMAL:
4045         case SCHED_BATCH:
4046         case SCHED_IDLE:
4047                 ret = 0;
4048         }
4049         return ret;
4050 }
4051
4052 /**
4053  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4054  * @pid: pid of the process.
4055  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4056  *
4057  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4058  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4059  *
4060  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4061  * an error code.
4062  */
4063 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4064                 struct timespec __user *, interval)
4065 {
4066         struct task_struct *p;
4067         unsigned int time_slice;
4068         unsigned long flags;
4069         struct rq *rq;
4070         int retval;
4071         struct timespec t;
4072
4073         if (pid < 0)
4074                 return -EINVAL;
4075
4076         retval = -ESRCH;
4077         rcu_read_lock();
4078         p = find_process_by_pid(pid);
4079         if (!p)
4080                 goto out_unlock;
4081
4082         retval = security_task_getscheduler(p);
4083         if (retval)
4084                 goto out_unlock;
4085
4086         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4087         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4088         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4089
4090         rcu_read_unlock();
4091         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4092         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4093         return retval;
4094
4095 out_unlock:
4096         rcu_read_unlock();
4097         return retval;
4098 }
4099
4100 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4101
4102 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4103 {
4104         unsigned long free = 0;
4105         int ppid;
4106         unsigned state;
4107
4108         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4109         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4110                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4111 #if BITS_PER_LONG == 32
4112         if (state == TASK_RUNNING)
4113                 printk(KERN_CONT " running  ");
4114         else
4115                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4116 #else
4117         if (state == TASK_RUNNING)
4118                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4119         else
4120                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4121 #endif
4122 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4123         free = stack_not_used(p);
4124 #endif
4125         rcu_read_lock();
4126         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4127         rcu_read_unlock();
4128         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4129                 task_pid_nr(p), ppid,
4130                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4131
4132         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4133         show_stack(p, NULL);
4134 }
4135
4136 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4137 {
4138         struct task_struct *g, *p;
4139
4140 #if BITS_PER_LONG == 32
4141         printk(KERN_INFO
4142                 "  task                PC stack   pid father\n");
4143 #else
4144         printk(KERN_INFO
4145                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4146 #endif
4147         rcu_read_lock();
4148         do_each_thread(g, p) {
4149                 /*
4150                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4151                  * console might take a lot of time:
4152                  */
4153                 touch_nmi_watchdog();
4154                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4155                         sched_show_task(p);
4156         } while_each_thread(g, p);
4157
4158         touch_all_softlockup_watchdogs();
4159
4160 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4161         sysrq_sched_debug_show();
4162 #endif
4163         rcu_read_unlock();
4164         /*
4165          * Only show locks if all tasks are dumped:
4166          */
4167         if (!state_filter)
4168                 debug_show_all_locks();
4169 }
4170
4171 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4172 {
4173         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4174 }
4175
4176 /**
4177  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4178  * @idle: task in question
4179  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4180  *
4181  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4182  * flag, to make booting more robust.
4183  */
4184 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4185 {
4186         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4187         unsigned long flags;
4188
4189         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4190
4191         __sched_fork(idle);
4192         idle->state = TASK_RUNNING;
4193         idle->se.exec_start = sched_clock();
4194
4195         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4196         /*
4197          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4198          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4199          * lockdep check in task_group() will fail.
4200          *
4201          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4202          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4203          *
4204          * Silence PROVE_RCU
4205          */
4206         rcu_read_lock();
4207         __set_task_cpu(idle, cpu);
4208         rcu_read_unlock();
4209
4210         rq->curr = rq->idle = idle;
4211 #if defined(CONFIG_SMP)
4212         idle->on_cpu = 1;
4213 #endif
4214         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4215
4216         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4217         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4218
4219         /*
4220          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4221          */
4222         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4223         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4224         vtime_init_idle(idle, cpu);
4225 #if defined(CONFIG_SMP)
4226         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4227 #endif
4228 }
4229
4230 #ifdef CONFIG_SMP
4231 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4232 {
4233         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4234                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4235
4236         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4237         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4238 }
4239
4240 /*
4241  * This is how migration works:
4242  *
4243  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4244  *    stop_one_cpu().
4245  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4246  *    off the CPU)
4247  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4248  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4249  *    it and puts it into the right queue.
4250  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4251  *    is done.
4252  */
4253
4254 /*
4255  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4256  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4257  * is removed from the allowed bitmask.
4258  *
4259  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4260  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4261  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4262  */
4263 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4264 {
4265         unsigned long flags;
4266         struct rq *rq;
4267         unsigned int dest_cpu;
4268         int ret = 0;
4269
4270         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4271
4272         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4273                 goto out;
4274
4275         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4276                 ret = -EINVAL;
4277                 goto out;
4278         }
4279
4280         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4281
4282         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4283         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4284                 goto out;
4285
4286         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4287         if (p->on_rq) {
4288                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4289                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4290                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4291                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4292                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4293                 return 0;
4294         }
4295 out:
4296         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4297
4298         return ret;
4299 }
4300 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4301
4302 /*
4303  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4304  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4305  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4306  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4307  *
4308  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4309  * as the task is no longer on this CPU.
4310  *
4311  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4312  */
4313 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4314 {
4315         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4316         int ret = 0;
4317
4318         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4319                 return ret;
4320
4321         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4322         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4323
4324         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4325         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4326         /* Already moved. */
4327         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4328                 goto done;
4329         /* Affinity changed (again). */
4330         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4331                 goto fail;
4332
4333         /*
4334          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4335          * placed properly.
4336          */
4337         if (p->on_rq) {
4338                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4339                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4340                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4341                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4342         }
4343 done:
4344         ret = 1;
4345 fail:
4346         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4347         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4348         return ret;
4349 }
4350
4351 /*
4352  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4353  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4354  * 'pushing' onto another runqueue.
4355  */
4356 static int migration_cpu_stop(void *data)
4357 {
4358         struct migration_arg *arg = data;
4359
4360         /*
4361          * The original target cpu might have gone down and we might
4362          * be on another cpu but it doesn't matter.
4363          */
4364         local_irq_disable();
4365         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4366         local_irq_enable();
4367         return 0;
4368 }
4369
4370 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4371
4372 /*
4373  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4374  * offline.
4375  */
4376 void idle_task_exit(void)
4377 {
4378         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4379
4380         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4381
4382         if (mm != &init_mm)
4383                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4384         mmdrop(mm);
4385 }
4386
4387 /*
4388  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4389  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4390  * nr_active count is stable.
4391  *
4392  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4393  */
4394 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4395 {
4396         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4397         if (delta)
4398                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4399 }
4400
4401 /*
4402  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4403  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4404  *
4405  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4406  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4407  * because of lock validation efforts.
4408  */
4409 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4410 {
4411         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4412         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4413         int dest_cpu;
4414
4415         /*
4416          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4417          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4418          *
4419          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4420          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4421          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4422          * done here.
4423          */
4424         rq->stop = NULL;
4425
4426         /*
4427          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4428          * class method both need to have an up-to-date
4429          * value of rq->clock[_task]
4430          */
4431         update_rq_clock(rq);
4432
4433         for ( ; ; ) {
4434                 /*
4435                  * There's this thread running, bail when that's the only
4436                  * remaining thread.
4437                  */
4438                 if (rq->nr_running == 1)
4439                         break;
4440
4441                 next = pick_next_task(rq);
4442                 BUG_ON(!next);
4443                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4444
4445                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4446                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4447                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4448
4449                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4450
4451                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4452         }
4453
4454         rq->stop = stop;
4455 }
4456
4457 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4458
4459 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4460
4461 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4462         {
4463                 .procname       = "sched_domain",
4464                 .mode           = 0555,
4465         },
4466         {}
4467 };
4468
4469 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4470         {
4471                 .procname       = "kernel",
4472                 .mode           = 0555,
4473                 .child          = sd_ctl_dir,
4474         },
4475         {}
4476 };
4477
4478 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4479 {
4480         struct ctl_table *entry =
4481                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4482
4483         return entry;
4484 }
4485
4486 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4487 {
4488         struct ctl_table *entry;
4489
4490         /*
4491          * In the intermediate directories, both the child directory and
4492          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4493          * will always be set. In the lowest directory the names are
4494          * static strings and all have proc handlers.
4495          */
4496         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4497                 if (entry->child)
4498                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4499                 if (entry->proc_handler == NULL)
4500                         kfree(entry->procname);
4501         }
4502
4503         kfree(*tablep);
4504         *tablep = NULL;
4505 }
4506
4507 static int min_load_idx = 0;
4508 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4509
4510 static void
4511 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4512                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4513                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4514                 bool load_idx)
4515 {
4516         entry->procname = procname;
4517         entry->data = data;
4518         entry->maxlen = maxlen;
4519         entry->mode = mode;
4520         entry->proc_handler = proc_handler;
4521
4522         if (load_idx) {
4523                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4524                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4525         }
4526 }
4527
4528 static struct ctl_table *
4529 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4530 {
4531         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4532
4533         if (table == NULL)
4534                 return NULL;
4535
4536         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4537                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4538         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4539                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4540         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4541                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4542         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4543                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4544         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4545                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4546         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4547                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4548         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4549                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4550         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4551                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4552         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4553                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4554         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4555                 &sd->cache_nice_tries,
4556                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4557         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4558                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4559         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4560                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4561         /* &table[12] is terminator */
4562
4563         return table;
4564 }
4565
4566 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4567 {
4568         struct ctl_table *entry, *table;
4569         struct sched_domain *sd;
4570         int domain_num = 0, i;
4571         char buf[32];
4572
4573         for_each_domain(cpu, sd)
4574                 domain_num++;
4575         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4576         if (table == NULL)
4577                 return NULL;
4578
4579         i = 0;
4580         for_each_domain(cpu, sd) {
4581                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4582                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4583                 entry->mode = 0555;
4584                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4585                 entry++;
4586                 i++;
4587         }
4588         return table;
4589 }
4590
4591 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4592 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4593 {
4594         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4595         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4596         char buf[32];
4597
4598         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4599         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4600
4601         if (entry == NULL)
4602                 return;
4603
4604         for_each_possible_cpu(i) {
4605                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4606                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4607                 entry->mode = 0555;
4608                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4609                 entry++;
4610         }
4611
4612         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4613         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4614 }
4615
4616 /* may be called multiple times per register */
4617 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4618 {
4619         if (sd_sysctl_header)
4620                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4621         sd_sysctl_header = NULL;
4622         if (sd_ctl_dir[0].child)
4623                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4624 }
4625 #else
4626 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4627 {
4628 }
4629 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4630 {
4631 }
4632 #endif
4633
4634 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4635 {
4636         if (!rq->online) {
4637                 const struct sched_class *class;
4638
4639                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4640                 rq->online = 1;
4641
4642                 for_each_class(class) {
4643                         if (class->rq_online)
4644                                 class->rq_online(rq);
4645                 }
4646         }
4647 }
4648
4649 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4650 {
4651         if (rq->online) {
4652                 const struct sched_class *class;
4653
4654                 for_each_class(class) {
4655                         if (class->rq_offline)
4656                                 class->rq_offline(rq);
4657                 }
4658
4659                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4660                 rq->online = 0;
4661         }
4662 }
4663
4664 /*
4665  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4666  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4667  */
4668 static int
4669 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4670 {
4671         int cpu = (long)hcpu;
4672         unsigned long flags;
4673         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4674
4675         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4676
4677         case CPU_UP_PREPARE:
4678                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4679                 break;
4680
4681         case CPU_ONLINE:
4682                 /* Update our root-domain */
4683                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4684                 if (rq->rd) {
4685                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4686
4687                         set_rq_online(rq);
4688                 }
4689                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4690                 break;
4691
4692 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4693         case CPU_DYING:
4694                 sched_ttwu_pending();
4695                 /* Update our root-domain */
4696                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4697                 if (rq->rd) {
4698                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4699                         set_rq_offline(rq);
4700                 }
4701                 migrate_tasks(cpu);
4702                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4703                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4704                 break;
4705
4706         case CPU_DEAD:
4707                 calc_load_migrate(rq);
4708                 break;
4709 #endif
4710         }
4711
4712         update_max_interval();
4713
4714         return NOTIFY_OK;
4715 }
4716
4717 /*
4718  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4719  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4720  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4721  */
4722 static struct notifier_block migration_notifier = {
4723         .notifier_call = migration_call,
4724         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
4725 };
4726
4727 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
4728                                       unsigned long action, void *hcpu)
4729 {
4730         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4731         case CPU_STARTING:
4732         case CPU_DOWN_FAILED:
4733                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
4734                 return NOTIFY_OK;
4735         default:
4736                 return NOTIFY_DONE;
4737         }
4738 }
4739
4740 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
4741                                         unsigned long action, void *hcpu)
4742 {
4743         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4744         case CPU_DOWN_PREPARE:
4745                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
4746                 return NOTIFY_OK;
4747         default:
4748                 return NOTIFY_DONE;
4749         }
4750 }
4751
4752 static int __init migration_init(void)
4753 {
4754         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4755         int err;
4756
4757         /* Initialize migration for the boot CPU */
4758         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4759         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
4760         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4761         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4762
4763         /* Register cpu active notifiers */
4764         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
4765         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
4766
4767         return 0;
4768 }
4769 early_initcall(migration_init);
4770 #endif
4771
4772 #ifdef CONFIG_SMP
4773
4774 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
4775
4776 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4777
4778 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
4779
4780 static int __init sched_debug_setup(char *str)
4781 {
4782         sched_debug_enabled = 1;
4783
4784         return 0;
4785 }
4786 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
4787
4788 static inline bool sched_debug(void)
4789 {
4790         return sched_debug_enabled;
4791 }
4792
4793 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
4794                                   struct cpumask *groupmask)
4795 {
4796         struct sched_group *group = sd->groups;
4797         char str[256];
4798
4799         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
4800         cpumask_clear(groupmask);
4801
4802         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
4803
4804         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4805                 printk("does not load-balance\n");
4806                 if (sd->parent)
4807                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
4808                                         " has parent");
4809                 return -1;
4810         }
4811
4812         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
4813
4814         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
4815                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
4816                                 "CPU%d\n", cpu);
4817         }
4818         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
4819                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
4820                                 " CPU%d\n", cpu);
4821         }
4822
4823         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
4824         do {
4825                 if (!group) {
4826                         printk("\n");
4827                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
4828                         break;
4829                 }
4830
4831                 /*
4832                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
4833                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
4834                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
4835                  */
4836                 if (!group->sgp->power_orig) {
4837                         printk(KERN_CONT "\n");
4838                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
4839                                         "set\n");
4840                         break;
4841                 }
4842
4843                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
4844                         printk(KERN_CONT "\n");
4845                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
4846                         break;
4847                 }
4848
4849                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
4850                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
4851                         printk(KERN_CONT "\n");
4852                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
4853                         break;
4854                 }
4855
4856                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
4857
4858                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
4859
4860                 printk(KERN_CONT " %s", str);
4861                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
4862                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
4863                                 group->sgp->power);
4864                 }
4865
4866                 group = group->next;
4867         } while (group != sd->groups);
4868         printk(KERN_CONT "\n");
4869
4870         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
4871                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
4872
4873         if (sd->parent &&
4874             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
4875                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
4876                         "of domain->span\n");
4877         return 0;
4878 }
4879
4880 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4881 {
4882         int level = 0;
4883
4884         if (!sched_debug_enabled)
4885                 return;
4886
4887         if (!sd) {
4888                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
4889                 return;
4890         }
4891
4892         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
4893
4894         for (;;) {
4895                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
4896                         break;
4897                 level++;
4898                 sd = sd->parent;
4899                 if (!sd)
4900                         break;
4901         }
4902 }
4903 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
4904 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
4905 static inline bool sched_debug(void)
4906 {
4907         return false;
4908 }
4909 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4910
4911 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
4912 {
4913         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
4914                 return 1;
4915
4916         /* Following flags need at least 2 groups */
4917         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
4918                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
4919                          SD_BALANCE_FORK |
4920                          SD_BALANCE_EXEC |
4921                          SD_SHARE_CPUPOWER |
4922                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
4923                 if (sd->groups != sd->groups->next)
4924                         return 0;
4925         }
4926
4927         /* Following flags don't use groups */
4928         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
4929                 return 0;
4930
4931         return 1;
4932 }
4933
4934 static int
4935 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
4936 {
4937         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
4938
4939         if (sd_degenerate(parent))
4940                 return 1;
4941
4942         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
4943                 return 0;
4944
4945         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
4946         if (parent->groups == parent->groups->next) {
4947                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
4948                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
4949                                 SD_BALANCE_FORK |
4950                                 SD_BALANCE_EXEC |
4951                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
4952                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
4953                                 SD_PREFER_SIBLING);
4954                 if (nr_node_ids == 1)
4955                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
4956         }
4957         if (~cflags & pflags)
4958                 return 0;
4959
4960         return 1;
4961 }
4962
4963 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
4964 {
4965         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
4966
4967         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
4968         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
4969         free_cpumask_var(rd->online);
4970         free_cpumask_var(rd->span);
4971         kfree(rd);
4972 }
4973
4974 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
4975 {
4976         struct root_domain *old_rd = NULL;
4977         unsigned long flags;
4978
4979         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4980
4981         if (rq->rd) {
4982                 old_rd = rq->rd;
4983
4984                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
4985                         set_rq_offline(rq);
4986
4987                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
4988
4989                 /*
4990                  * If we dont want to free the old_rt yet then
4991                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
4992                  * in this function:
4993                  */
4994                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
4995                         old_rd = NULL;
4996         }
4997
4998         atomic_inc(&rd->refcount);
4999         rq->rd = rd;
5000
5001         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5002         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5003                 set_rq_online(rq);
5004
5005         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5006
5007         if (old_rd)
5008                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5009 }
5010
5011 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5012 {
5013         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5014
5015         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5016                 goto out;
5017         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5018                 goto free_span;
5019         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5020                 goto free_online;
5021
5022         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5023                 goto free_rto_mask;
5024         return 0;
5025
5026 free_rto_mask:
5027         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5028 free_online:
5029         free_cpumask_var(rd->online);
5030 free_span:
5031         free_cpumask_var(rd->span);
5032 out:
5033         return -ENOMEM;
5034 }
5035
5036 /*
5037  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5038  * members (mimicking the global state we have today).
5039  */
5040 struct root_domain def_root_domain;
5041
5042 static void init_defrootdomain(void)
5043 {
5044         init_rootdomain(&def_root_domain);
5045
5046         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5047 }
5048
5049 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5050 {
5051         struct root_domain *rd;
5052
5053         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5054         if (!rd)
5055                 return NULL;
5056
5057         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5058                 kfree(rd);
5059                 return NULL;
5060         }
5061
5062         return rd;
5063 }
5064
5065 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5066 {
5067         struct sched_group *tmp, *first;
5068
5069         if (!sg)
5070                 return;
5071
5072         first = sg;
5073         do {
5074                 tmp = sg->next;
5075
5076                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5077                         kfree(sg->sgp);
5078
5079                 kfree(sg);
5080                 sg = tmp;
5081         } while (sg != first);
5082 }
5083
5084 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5085 {
5086         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5087
5088         /*
5089          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5090          * nuke them all.
5091          */
5092         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5093                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5094         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5095                 kfree(sd->groups->sgp);
5096                 kfree(sd->groups);
5097         }
5098         kfree(sd);
5099 }
5100
5101 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5102 {
5103         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5104 }
5105
5106 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5107 {
5108         for (; sd; sd = sd->parent)
5109                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5110 }
5111
5112 /*
5113  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5114  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5115  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5116  *
5117  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5118  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5119  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5120  */
5121 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5122 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5123 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5124
5125 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5126 {
5127         struct sched_domain *sd;
5128         int id = cpu;
5129         int size = 1;
5130
5131         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5132         if (sd) {
5133                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5134                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5135         }
5136
5137         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5138         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5139         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5140 }
5141
5142 /*
5143  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5144  * hold the hotplug lock.
5145  */
5146 static void
5147 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5148 {
5149         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5150         struct sched_domain *tmp;
5151
5152         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5153         for (tmp = sd; tmp; ) {
5154                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5155                 if (!parent)
5156                         break;
5157
5158                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5159                         tmp->parent = parent->parent;
5160                         if (parent->parent)
5161                                 parent->parent->child = tmp;
5162                         /*
5163                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5164                          * degenerate parent; the spans match for this
5165                          * so the property transfers.
5166                          */
5167                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5168                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5169                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5170                 } else
5171                         tmp = tmp->parent;
5172         }
5173
5174         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5175                 tmp = sd;
5176                 sd = sd->parent;
5177                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5178                 if (sd)
5179                         sd->child = NULL;
5180         }
5181
5182         sched_domain_debug(sd, cpu);
5183
5184         rq_attach_root(rq, rd);
5185         tmp = rq->sd;
5186         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5187         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5188
5189         update_top_cache_domain(cpu);
5190 }
5191
5192 /* cpus with isolated domains */
5193 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5194
5195 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5196 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5197 {
5198         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5199         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5200         return 1;
5201 }
5202
5203 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5204
5205 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5206 {
5207         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5208 }
5209
5210 struct sd_data {
5211         struct sched_domain **__percpu sd;
5212         struct sched_group **__percpu sg;
5213         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5214 };
5215
5216 struct s_data {
5217         struct sched_domain ** __percpu sd;
5218         struct root_domain      *rd;
5219 };
5220
5221 enum s_alloc {
5222         sa_rootdomain,
5223         sa_sd,
5224         sa_sd_storage,
5225         sa_none,
5226 };
5227
5228 struct sched_domain_topology_level;
5229
5230 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5231 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5232
5233 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5234
5235 struct sched_domain_topology_level {
5236         sched_domain_init_f init;
5237         sched_domain_mask_f mask;
5238         int                 flags;
5239         int                 numa_level;
5240         struct sd_data      data;
5241 };
5242
5243 /*
5244  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5245  * domain traversal.
5246  *
5247  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5248  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5249  * range.
5250  *
5251  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5252  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5253  * cpu they're built on, so check that.
5254  *
5255  */
5256 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5257 {
5258         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5259         struct sd_data *sdd = sd->private;
5260         struct sched_domain *sibling;
5261         int i;
5262
5263         for_each_cpu(i, span) {
5264                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5265                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5266                         continue;
5267
5268                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5269         }
5270 }
5271
5272 /*
5273  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5274  * of this group that's also in the iteration mask.
5275  */
5276 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5277 {
5278         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5279 }
5280
5281 static int
5282 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5283 {
5284         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5285         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5286         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5287         struct sd_data *sdd = sd->private;
5288         struct sched_domain *child;
5289         int i;
5290
5291         cpumask_clear(covered);
5292
5293         for_each_cpu(i, span) {
5294                 struct cpumask *sg_span;
5295
5296                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5297                         continue;
5298
5299                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5300
5301                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5302                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5303                         continue;
5304
5305                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5306                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5307
5308                 if (!sg)
5309                         goto fail;
5310
5311                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5312                 if (child->child) {
5313                         child = child->child;
5314                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5315                 } else
5316                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5317
5318                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5319
5320                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5321                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5322                         build_group_mask(sd, sg);
5323
5324                 /*
5325                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5326                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5327                  * die on a /0 trap.
5328                  */
5329                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5330
5331                 /*
5332                  * Make sure the first group of this domain contains the
5333                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5334                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5335                  */
5336                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5337                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5338                         groups = sg;
5339
5340                 if (!first)
5341                         first = sg;
5342                 if (last)
5343                         last->next = sg;
5344                 last = sg;
5345                 last->next = first;
5346         }
5347         sd->groups = groups;
5348
5349         return 0;
5350
5351 fail:
5352         free_sched_groups(first, 0);
5353
5354         return -ENOMEM;
5355 }
5356
5357 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5358 {
5359         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5360         struct sched_domain *child = sd->child;
5361
5362         if (child)
5363                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5364
5365         if (sg) {
5366                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5367                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5368                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5369         }
5370
5371         return cpu;
5372 }
5373
5374 /*
5375  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5376  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5377  * and ->cpu_power to 0.
5378  *
5379  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5380  */
5381 static int
5382 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5383 {
5384         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5385         struct sd_data *sdd = sd->private;
5386         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5387         struct cpumask *covered;
5388         int i;
5389
5390         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5391         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5392
5393         if (cpu != cpumask_first(span))
5394                 return 0;
5395
5396         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5397         covered = sched_domains_tmpmask;
5398
5399         cpumask_clear(covered);
5400
5401         for_each_cpu(i, span) {
5402                 struct sched_group *sg;
5403                 int group, j;
5404
5405                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5406                         continue;
5407
5408                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5409                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5410                 sg->sgp->power = 0;
5411                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5412
5413                 for_each_cpu(j, span) {
5414                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5415                                 continue;
5416
5417                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5418                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5419                 }
5420
5421                 if (!first)
5422                         first = sg;
5423                 if (last)
5424                         last->next = sg;
5425                 last = sg;
5426         }
5427         last->next = first;
5428
5429         return 0;
5430 }
5431
5432 /*
5433  * Initialize sched groups cpu_power.
5434  *
5435  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5436  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5437  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5438  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5439  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5440  * less cpu_power.
5441  */
5442 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5443 {
5444         struct sched_group *sg = sd->groups;
5445
5446         WARN_ON(!sg);
5447
5448         do {
5449                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5450                 sg = sg->next;
5451         } while (sg != sd->groups);
5452
5453         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5454                 return;
5455
5456         update_group_power(sd, cpu);
5457         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5458 }
5459
5460 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5461 {
5462        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5463 }
5464
5465 /*
5466  * Initializers for schedule domains
5467  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5468  */
5469
5470 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5471 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5472 #else
5473 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5474 #endif
5475
5476 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5477 static noinline struct sched_domain *                                   \
5478 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5479 {                                                                       \
5480         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5481         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5482         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5483         sd->private = &tl->data;                                        \
5484         return sd;                                                      \
5485 }
5486
5487 SD_INIT_FUNC(CPU)
5488 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5489  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5490 #endif
5491 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5492  SD_INIT_FUNC(MC)
5493 #endif
5494 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5495  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5496 #endif
5497
5498 static int default_relax_domain_level = -1;
5499 int sched_domain_level_max;
5500
5501 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5502 {
5503         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5504                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5505
5506         return 1;
5507 }
5508 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5509
5510 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5511                                  struct sched_domain_attr *attr)
5512 {
5513         int request;
5514
5515         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5516                 if (default_relax_domain_level < 0)
5517                         return;
5518                 else
5519                         request = default_relax_domain_level;
5520         } else
5521                 request = attr->relax_domain_level;
5522         if (request < sd->level) {
5523                 /* turn off idle balance on this domain */
5524                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5525         } else {
5526                 /* turn on idle balance on this domain */
5527                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5528         }
5529 }
5530
5531 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5532 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5533
5534 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5535                                  const struct cpumask *cpu_map)
5536 {
5537         switch (what) {
5538         case sa_rootdomain:
5539                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5540                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5541         case sa_sd:
5542                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5543         case sa_sd_storage:
5544                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5545         case sa_none:
5546                 break;
5547         }
5548 }
5549
5550 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5551                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5552 {
5553         memset(d, 0, sizeof(*d));
5554
5555         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5556                 return sa_sd_storage;
5557         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5558         if (!d->sd)
5559                 return sa_sd_storage;
5560         d->rd = alloc_rootdomain();
5561         if (!d->rd)
5562                 return sa_sd;
5563         return sa_rootdomain;
5564 }
5565
5566 /*
5567  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5568  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5569  * will not free the data we're using.
5570  */
5571 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5572 {
5573         struct sd_data *sdd = sd->private;
5574
5575         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5576         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5577
5578         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5579                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5580
5581         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5582                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5583 }
5584
5585 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5586 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5587 {
5588         return topology_thread_cpumask(cpu);
5589 }
5590 #endif
5591
5592 /*
5593  * Topology list, bottom-up.
5594  */
5595 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5596 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5597         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5598 #endif
5599 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5600         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5601 #endif
5602 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5603         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5604 #endif
5605         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5606         { NULL, },
5607 };
5608
5609 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5610
5611 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5612         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5613
5614 #ifdef CONFIG_NUMA
5615
5616 static int sched_domains_numa_levels;
5617 static int *sched_domains_numa_distance;
5618 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5619 static int sched_domains_curr_level;
5620
5621 static inline int sd_local_flags(int level)
5622 {
5623         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5624                 return 0;
5625
5626         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5627 }
5628
5629 static struct sched_domain *
5630 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5631 {
5632         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5633         int level = tl->numa_level;
5634         int sd_weight = cpumask_weight(
5635                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5636
5637         *sd = (struct sched_domain){
5638                 .min_interval           = sd_weight,
5639                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5640                 .busy_factor            = 32,
5641                 .imbalance_pct          = 125,
5642                 .cache_nice_tries       = 2,
5643                 .busy_idx               = 3,
5644                 .idle_idx               = 2,
5645                 .newidle_idx            = 0,
5646                 .wake_idx               = 0,
5647                 .forkexec_idx           = 0,
5648
5649                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5650                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5651                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5652                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5653                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5654                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5655                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5656                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5657                                         | 1*SD_SERIALIZE
5658                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5659                                         | sd_local_flags(level)
5660                                         ,
5661                 .last_balance           = jiffies,
5662                 .balance_interval       = sd_weight,
5663         };
5664         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5665         sd->private = &tl->data;
5666
5667         /*
5668          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5669          */
5670         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5671
5672         return sd;
5673 }
5674
5675 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5676 {
5677         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5678 }
5679
5680 static void sched_numa_warn(const char *str)
5681 {
5682         static int done = false;
5683         int i,j;
5684
5685         if (done)
5686                 return;
5687
5688         done = true;
5689
5690         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
5691
5692         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5693                 printk(KERN_WARNING "  ");
5694                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5695                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
5696                 printk(KERN_CONT "\n");
5697         }
5698         printk(KERN_WARNING "\n");
5699 }
5700
5701 static bool find_numa_distance(int distance)
5702 {
5703         int i;
5704
5705         if (distance == node_distance(0, 0))
5706                 return true;
5707
5708         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5709                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
5710                         return true;
5711         }
5712
5713         return false;
5714 }
5715
5716 static void sched_init_numa(void)
5717 {
5718         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
5719         struct sched_domain_topology_level *tl;
5720         int level = 0;
5721         int i, j, k;
5722
5723         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
5724         if (!sched_domains_numa_distance)
5725                 return;
5726
5727         /*
5728          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
5729          * unique distances in the node_distance() table.
5730          *
5731          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
5732          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
5733          */
5734         next_distance = curr_distance;
5735         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5736                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5737                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5738                                 int distance = node_distance(i, k);
5739
5740                                 if (distance > curr_distance &&
5741                                     (distance < next_distance ||
5742                                      next_distance == curr_distance))
5743                                         next_distance = distance;
5744
5745                                 /*
5746                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
5747                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
5748                                  * equally connected to A.
5749                                  */
5750                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
5751                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
5752
5753                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
5754                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
5755                         }
5756                         if (next_distance != curr_distance) {
5757                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
5758                                 sched_domains_numa_levels = level;
5759                                 curr_distance = next_distance;
5760                         } else break;
5761                 }
5762
5763                 /*
5764                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
5765                  */
5766                 if (!sched_debug())
5767                         break;
5768         }
5769         /*
5770          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
5771          * identity distance node_distance(i,i).
5772          *
5773          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
5774          * numbers.
5775          */
5776
5777         /*
5778          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
5779          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
5780          * the array will contain less then 'level' members. This could be
5781          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
5782          * in other functions.
5783          *
5784          * We reset it to 'level' at the end of this function.
5785          */
5786         sched_domains_numa_levels = 0;
5787
5788         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
5789         if (!sched_domains_numa_masks)
5790                 return;
5791
5792         /*
5793          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
5794          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
5795          */
5796         for (i = 0; i < level; i++) {
5797                 sched_domains_numa_masks[i] =
5798                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
5799                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
5800                         return;
5801
5802                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5803                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
5804                         if (!mask)
5805                                 return;
5806
5807                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
5808
5809                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5810                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
5811                                         continue;
5812
5813                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
5814                         }
5815                 }
5816         }
5817
5818         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
5819                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
5820         if (!tl)
5821                 return;
5822
5823         /*
5824          * Copy the default topology bits..
5825          */
5826         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
5827                 tl[i] = default_topology[i];
5828
5829         /*
5830          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
5831          */
5832         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
5833                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
5834                         .init = sd_numa_init,
5835                         .mask = sd_numa_mask,
5836                         .flags = SDTL_OVERLAP,
5837                         .numa_level = j,
5838                 };
5839         }
5840
5841         sched_domain_topology = tl;
5842
5843         sched_domains_numa_levels = level;
5844 }
5845
5846 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
5847 {
5848         int i, j;
5849         int node = cpu_to_node(cpu);
5850
5851         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5852                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5853                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
5854                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5855                 }
5856         }
5857 }
5858
5859 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
5860 {
5861         int i, j;
5862         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5863                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5864                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5865         }
5866 }
5867
5868 /*
5869  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
5870  * are onlined.
5871  */
5872 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5873                                            unsigned long action,
5874                                            void *hcpu)
5875 {
5876         int cpu = (long)hcpu;
5877
5878         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5879         case CPU_ONLINE:
5880                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5881                 break;
5882
5883         case CPU_DEAD:
5884                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5885                 break;
5886
5887         default:
5888                 return NOTIFY_DONE;
5889         }
5890
5891         return NOTIFY_OK;
5892 }
5893 #else
5894 static inline void sched_init_numa(void)
5895 {
5896 }
5897
5898 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5899                                            unsigned long action,
5900                                            void *hcpu)
5901 {
5902         return 0;
5903 }
5904 #endif /* CONFIG_NUMA */
5905
5906 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
5907 {
5908         struct sched_domain_topology_level *tl;
5909         int j;
5910
5911         for_each_sd_topology(tl) {
5912                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5913
5914                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5915                 if (!sdd->sd)
5916                         return -ENOMEM;
5917
5918                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
5919                 if (!sdd->sg)
5920                         return -ENOMEM;
5921
5922                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
5923                 if (!sdd->sgp)
5924                         return -ENOMEM;
5925
5926                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5927                         struct sched_domain *sd;
5928                         struct sched_group *sg;
5929                         struct sched_group_power *sgp;
5930
5931                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
5932                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5933                         if (!sd)
5934                                 return -ENOMEM;
5935
5936                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
5937
5938                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5939                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5940                         if (!sg)
5941                                 return -ENOMEM;
5942
5943                         sg->next = sg;
5944
5945                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
5946
5947                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
5948                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5949                         if (!sgp)
5950                                 return -ENOMEM;
5951
5952                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
5953                 }
5954         }
5955
5956         return 0;
5957 }
5958
5959 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
5960 {
5961         struct sched_domain_topology_level *tl;
5962         int j;
5963
5964         for_each_sd_topology(tl) {
5965                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5966
5967                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5968                         struct sched_domain *sd;
5969
5970                         if (sdd->sd) {
5971                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
5972                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
5973                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
5974                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
5975                         }
5976
5977                         if (sdd->sg)
5978                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
5979                         if (sdd->sgp)
5980                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
5981                 }
5982                 free_percpu(sdd->sd);
5983                 sdd->sd = NULL;
5984                 free_percpu(sdd->sg);
5985                 sdd->sg = NULL;
5986                 free_percpu(sdd->sgp);
5987                 sdd->sgp = NULL;
5988         }
5989 }
5990
5991 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
5992                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
5993                 struct sched_domain *child, int cpu)
5994 {
5995         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
5996         if (!sd)
5997                 return child;
5998
5999         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6000         if (child) {
6001                 sd->level = child->level + 1;
6002                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6003                 child->parent = sd;
6004                 sd->child = child;
6005         }
6006         set_domain_attribute(sd, attr);
6007
6008         return sd;
6009 }
6010
6011 /*
6012  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6013  * to the individual cpus
6014  */
6015 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6016                                struct sched_domain_attr *attr)
6017 {
6018         enum s_alloc alloc_state;
6019         struct sched_domain *sd;
6020         struct s_data d;
6021         int i, ret = -ENOMEM;
6022
6023         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6024         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6025                 goto error;
6026
6027         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6028         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6029                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6030
6031                 sd = NULL;
6032                 for_each_sd_topology(tl) {
6033                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6034                         if (tl == sched_domain_topology)
6035                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6036                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6037                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6038                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6039                                 break;
6040                 }
6041         }
6042
6043         /* Build the groups for the domains */
6044         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6045                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6046                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6047                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6048                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6049                                         goto error;
6050                         } else {
6051                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6052                                         goto error;
6053                         }
6054                 }
6055         }
6056
6057         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6058         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6059                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6060                         continue;
6061
6062                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6063                         claim_allocations(i, sd);
6064                         init_sched_groups_power(i, sd);
6065                 }
6066         }
6067
6068         /* Attach the domains */
6069         rcu_read_lock();
6070         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6071                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6072                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6073         }
6074         rcu_read_unlock();
6075
6076         ret = 0;
6077 error:
6078         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6079         return ret;
6080 }
6081
6082 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6083 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6084 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6085                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6086
6087 /*
6088  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6089  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6090  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6091  */
6092 static cpumask_var_t fallback_doms;
6093
6094 /*
6095  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6096  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6097  * or 0 if it stayed the same.
6098  */
6099 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6100 {
6101         return 0;
6102 }
6103
6104 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6105 {
6106         int i;
6107         cpumask_var_t *doms;
6108
6109         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6110         if (!doms)
6111                 return NULL;
6112         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6113                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6114                         free_sched_domains(doms, i);
6115                         return NULL;
6116                 }
6117         }
6118         return doms;
6119 }
6120
6121 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6122 {
6123         unsigned int i;
6124         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6125                 free_cpumask_var(doms[i]);
6126         kfree(doms);
6127 }
6128
6129 /*
6130  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6131  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6132  * exclude other special cases in the future.
6133  */
6134 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6135 {
6136         int err;
6137
6138         arch_update_cpu_topology();
6139         ndoms_cur = 1;
6140         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6141         if (!doms_cur)
6142                 doms_cur = &fallback_doms;
6143         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6144         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6145         register_sched_domain_sysctl();
6146
6147         return err;
6148 }
6149
6150 /*
6151  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6152  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6153  */
6154 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6155 {
6156         int i;
6157
6158         rcu_read_lock();
6159         for_each_cpu(i, cpu_map)
6160                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6161         rcu_read_unlock();
6162 }
6163
6164 /* handle null as "default" */
6165 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6166                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6167 {
6168         struct sched_domain_attr tmp;
6169
6170         /* fast path */
6171         if (!new && !cur)
6172                 return 1;
6173
6174         tmp = SD_ATTR_INIT;
6175         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6176                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6177                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6178 }
6179
6180 /*
6181  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6182  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6183  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6184  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6185  *
6186  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6187  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6188  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6189  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6190  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6191  * it as it is.
6192  *
6193  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6194  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6195  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6196  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6197  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6198  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6199  *
6200  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6201  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6202  * and it will not create the default domain.
6203  *
6204  * Call with hotplug lock held
6205  */
6206 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6207                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6208 {
6209         int i, j, n;
6210         int new_topology;
6211
6212         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6213
6214         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6215         unregister_sched_domain_sysctl();
6216
6217         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6218         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6219
6220         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6221
6222         /* Destroy deleted domains */
6223         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6224                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6225                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6226                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6227                                 goto match1;
6228                 }
6229                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6230                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6231 match1:
6232                 ;
6233         }
6234
6235         n = ndoms_cur;
6236         if (doms_new == NULL) {
6237                 n = 0;
6238                 doms_new = &fallback_doms;
6239                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6240                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6241         }
6242
6243         /* Build new domains */
6244         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6245                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6246                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6247                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6248                                 goto match2;
6249                 }
6250                 /* no match - add a new doms_new */
6251                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6252 match2:
6253                 ;
6254         }
6255
6256         /* Remember the new sched domains */
6257         if (doms_cur != &fallback_doms)
6258                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6259         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6260         doms_cur = doms_new;
6261         dattr_cur = dattr_new;
6262         ndoms_cur = ndoms_new;
6263
6264         register_sched_domain_sysctl();
6265
6266         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6267 }
6268
6269 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6270
6271 /*
6272  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6273  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6274  * around partition_sched_domains().
6275  *
6276  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6277  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6278  */
6279 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6280                              void *hcpu)
6281 {
6282         switch (action) {
6283         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6284         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6285
6286                 /*
6287                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6288                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6289                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6290                  * domain, ignoring cpusets.
6291                  */
6292                 num_cpus_frozen--;
6293                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6294                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6295                         break;
6296                 }
6297
6298                 /*
6299                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6300                  * restore the original sched domains by considering the
6301                  * cpuset configurations.
6302                  */
6303
6304         case CPU_ONLINE:
6305         case CPU_DOWN_FAILED:
6306                 cpuset_update_active_cpus(true);
6307                 break;
6308         default:
6309                 return NOTIFY_DONE;
6310         }
6311         return NOTIFY_OK;
6312 }
6313
6314 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6315                                void *hcpu)
6316 {
6317         switch (action) {
6318         case CPU_DOWN_PREPARE:
6319                 cpuset_update_active_cpus(false);
6320                 break;
6321         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6322                 num_cpus_frozen++;
6323                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6324                 break;
6325         default:
6326                 return NOTIFY_DONE;
6327         }
6328         return NOTIFY_OK;
6329 }
6330
6331 void __init sched_init_smp(void)
6332 {
6333         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6334
6335         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6336         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6337
6338         sched_init_numa();
6339
6340         get_online_cpus();
6341         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6342         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6343         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6344         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6345                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6346         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6347         put_online_cpus();
6348
6349         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6350         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6351         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6352
6353         init_hrtick();
6354
6355         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6356         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6357                 BUG();
6358         sched_init_granularity();
6359         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6360
6361         init_sched_rt_class();
6362 }
6363 #else
6364 void __init sched_init_smp(void)
6365 {
6366         sched_init_granularity();
6367 }
6368 #endif /* CONFIG_SMP */
6369
6370 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6371
6372 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6373 {
6374         return in_lock_functions(addr) ||
6375                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6376                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6377 }
6378
6379 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6380 /*
6381  * Default task group.
6382  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6383  */
6384 struct task_group root_task_group;
6385 LIST_HEAD(task_groups);
6386 #endif
6387
6388 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6389
6390 void __init sched_init(void)
6391 {
6392         int i, j;
6393         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6394
6395 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6396         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6397 #endif
6398 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6399         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6400 #endif
6401 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6402         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6403 #endif
6404         if (alloc_size) {
6405                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6406
6407 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6408                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6409                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6410
6411                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6412                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6413
6414 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6415 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6416                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6417                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6418
6419                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6420                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6421
6422 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6423 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6424                 for_each_possible_cpu(i) {
6425                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6426                         ptr += cpumask_size();
6427                 }
6428 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6429         }
6430
6431 #ifdef CONFIG_SMP
6432         init_defrootdomain();
6433 #endif
6434
6435         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6436                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6437
6438 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6439         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6440                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6441 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6442
6443 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6444         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6445         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6446         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6447         autogroup_init(&init_task);
6448
6449 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6450
6451         for_each_possible_cpu(i) {
6452                 struct rq *rq;
6453
6454                 rq = cpu_rq(i);
6455                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6456                 rq->nr_running = 0;
6457                 rq->calc_load_active = 0;
6458                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6459                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6460                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6461 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6462                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6463                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6464                 /*
6465                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6466                  *
6467                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6468                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6469                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6470                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6471                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6472                  * (se->load.weight).
6473                  *
6474                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6475                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6476                  * then A0's share of the cpu resource is:
6477                  *
6478                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6479                  *
6480                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6481                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6482                  */
6483                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6484                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6485 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6486
6487                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6488 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6489                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6490                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6491 #endif
6492
6493                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6494                         rq->cpu_load[j] = 0;
6495
6496                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6497
6498 #ifdef CONFIG_SMP
6499                 rq->sd = NULL;
6500                 rq->rd = NULL;
6501                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6502                 rq->post_schedule = 0;
6503                 rq->active_balance = 0;
6504                 rq->next_balance = jiffies;
6505                 rq->push_cpu = 0;
6506                 rq->cpu = i;
6507                 rq->online = 0;
6508                 rq->idle_stamp = 0;
6509                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6510                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6511
6512                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6513
6514                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6515 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6516                 rq->nohz_flags = 0;
6517 #endif
6518 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6519                 rq->last_sched_tick = 0;
6520 #endif
6521 #endif
6522                 init_rq_hrtick(rq);
6523                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6524         }
6525
6526         set_load_weight(&init_task);
6527
6528 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6529         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6530 #endif
6531
6532 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6533         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6534 #endif
6535
6536         /*
6537          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6538          */
6539         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6540         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6541
6542         /*
6543          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6544          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6545          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6546          * when this runqueue becomes "idle".
6547          */
6548         init_idle(current, smp_processor_id());
6549
6550         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6551
6552         /*
6553          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6554          */
6555         current->sched_class = &fair_sched_class;
6556
6557 #ifdef CONFIG_SMP
6558         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6559         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6560         if (cpu_isolated_map == NULL)
6561                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6562         idle_thread_set_boot_cpu();
6563 #endif
6564         init_sched_fair_class();
6565
6566         scheduler_running = 1;
6567 }
6568
6569 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6570 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6571 {
6572         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6573
6574         return (nested == preempt_offset);
6575 }
6576
6577 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6578 {
6579         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6580
6581         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6582         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6583             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6584                 return;
6585         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6586                 return;
6587         prev_jiffy = jiffies;
6588
6589         printk(KERN_ERR
6590                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6591                         file, line);
6592         printk(KERN_ERR
6593                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6594                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6595                         current->pid, current->comm);
6596
6597         debug_show_held_locks(current);
6598         if (irqs_disabled())
6599                 print_irqtrace_events(current);
6600         dump_stack();
6601 }
6602 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6603 #endif
6604
6605 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6606 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6607 {
6608         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6609         int old_prio = p->prio;
6610         int on_rq;
6611
6612         on_rq = p->on_rq;
6613         if (on_rq)
6614                 dequeue_task(rq, p, 0);
6615         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6616         if (on_rq) {
6617                 enqueue_task(rq, p, 0);
6618                 resched_task(rq->curr);
6619         }
6620
6621         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6622 }
6623
6624 void normalize_rt_tasks(void)
6625 {
6626         struct task_struct *g, *p;
6627         unsigned long flags;
6628         struct rq *rq;
6629
6630         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6631         do_each_thread(g, p) {
6632                 /*
6633                  * Only normalize user tasks:
6634                  */
6635                 if (!p->mm)
6636                         continue;
6637
6638                 p->se.exec_start                = 0;
6639 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6640                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6641                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6642                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6643 #endif
6644
6645                 if (!rt_task(p)) {
6646                         /*
6647                          * Renice negative nice level userspace
6648                          * tasks back to 0:
6649                          */
6650                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6651                                 set_user_nice(p, 0);
6652                         continue;
6653                 }
6654
6655                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6656                 rq = __task_rq_lock(p);
6657
6658                 normalize_task(rq, p);
6659
6660                 __task_rq_unlock(rq);
6661                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6662         } while_each_thread(g, p);
6663
6664         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6665 }
6666
6667 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6668
6669 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6670 /*
6671  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6672  *
6673  * They can only be called when the whole system has been
6674  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6675  * activity can take place. Using them for anything else would
6676  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6677  * under any other configuration.
6678  */
6679
6680 /**
6681  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6682  * @cpu: the processor in question.
6683  *
6684  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6685  *
6686  * Return: The current task for @cpu.
6687  */
6688 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6689 {
6690         return cpu_curr(cpu);
6691 }
6692
6693 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6694
6695 #ifdef CONFIG_IA64
6696 /**
6697  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6698  * @cpu: the processor in question.
6699  * @p: the task pointer to set.
6700  *
6701  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6702  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6703  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
6704  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6705  * and caller must save the original value of the current task (see
6706  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6707  * re-starting the system.
6708  *
6709  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6710  */
6711 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6712 {
6713         cpu_curr(cpu) = p;
6714 }
6715
6716 #endif
6717
6718 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6719 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6720 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6721
6722 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
6723 {
6724         free_fair_sched_group(tg);
6725         free_rt_sched_group(tg);
6726         autogroup_free(tg);
6727         kfree(tg);
6728 }
6729
6730 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6731 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6732 {
6733         struct task_group *tg;
6734
6735         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6736         if (!tg)
6737                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6738
6739         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6740                 goto err;
6741
6742         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6743                 goto err;
6744
6745         return tg;
6746
6747 err:
6748         free_sched_group(tg);
6749         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6750 }
6751
6752 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6753 {
6754         unsigned long flags;
6755
6756         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6757         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6758
6759         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
6760
6761         tg->parent = parent;
6762         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6763         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6764         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6765 }
6766
6767 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6768 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6769 {
6770         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6771         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6772 }
6773
6774 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6775 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6776 {
6777         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6778         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
6779 }
6780
6781 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6782 {
6783         unsigned long flags;
6784         int i;
6785
6786         /* end participation in shares distribution */
6787         for_each_possible_cpu(i)
6788                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
6789
6790         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6791         list_del_rcu(&tg->list);
6792         list_del_rcu(&tg->siblings);
6793         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6794 }
6795
6796 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6797  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6798  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6799  *      reflect its new group.
6800  */
6801 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6802 {
6803         struct task_group *tg;
6804         int on_rq, running;
6805         unsigned long flags;
6806         struct rq *rq;
6807
6808         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6809
6810         running = task_current(rq, tsk);
6811         on_rq = tsk->on_rq;
6812
6813         if (on_rq)
6814                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6815         if (unlikely(running))
6816                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6817
6818         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
6819                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
6820                           struct task_group, css);
6821         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6822         tsk->sched_task_group = tg;
6823
6824 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6825         if (tsk->sched_class->task_move_group)
6826                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
6827         else
6828 #endif
6829                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6830
6831         if (unlikely(running))
6832                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6833         if (on_rq)
6834                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6835
6836         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
6837 }
6838 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6839
6840 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6841 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
6842 {
6843         if (runtime == RUNTIME_INF)
6844                 return 1ULL << 20;
6845
6846         return div64_u64(runtime << 20, period);
6847 }
6848 #endif
6849
6850 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6851 /*
6852  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6853  */
6854 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6855
6856 /* Must be called with tasklist_lock held */
6857 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6858 {
6859         struct task_struct *g, *p;
6860
6861         do_each_thread(g, p) {
6862                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
6863                         return 1;
6864         } while_each_thread(g, p);
6865
6866         return 0;
6867 }
6868
6869 struct rt_schedulable_data {
6870         struct task_group *tg;
6871         u64 rt_period;
6872         u64 rt_runtime;
6873 };
6874
6875 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6876 {
6877         struct rt_schedulable_data *d = data;
6878         struct task_group *child;
6879         unsigned long total, sum = 0;
6880         u64 period, runtime;
6881
6882         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6883         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6884
6885         if (tg == d->tg) {
6886                 period = d->rt_period;
6887                 runtime = d->rt_runtime;
6888         }
6889
6890         /*
6891          * Cannot have more runtime than the period.
6892          */
6893         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6894                 return -EINVAL;
6895
6896         /*
6897          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
6898          */
6899         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
6900                 return -EBUSY;
6901
6902         total = to_ratio(period, runtime);
6903
6904         /*
6905          * Nobody can have more than the global setting allows.
6906          */
6907         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
6908                 return -EINVAL;
6909
6910         /*
6911          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
6912          */
6913         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
6914                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
6915                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
6916
6917                 if (child == d->tg) {
6918                         period = d->rt_period;
6919                         runtime = d->rt_runtime;
6920                 }
6921
6922                 sum += to_ratio(period, runtime);
6923         }
6924
6925         if (sum > total)
6926                 return -EINVAL;
6927
6928         return 0;
6929 }
6930
6931 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
6932 {
6933         int ret;
6934
6935         struct rt_schedulable_data data = {
6936                 .tg = tg,
6937                 .rt_period = period,
6938                 .rt_runtime = runtime,
6939         };
6940
6941         rcu_read_lock();
6942         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
6943         rcu_read_unlock();
6944
6945         return ret;
6946 }
6947
6948 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
6949                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
6950 {
6951         int i, err = 0;
6952
6953         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6954         read_lock(&tasklist_lock);
6955         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
6956         if (err)
6957                 goto unlock;
6958
6959         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6960         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
6961         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
6962
6963         for_each_possible_cpu(i) {
6964                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
6965
6966                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6967                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
6968                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6969         }
6970         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6971 unlock:
6972         read_unlock(&tasklist_lock);
6973         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6974
6975         return err;
6976 }
6977
6978 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
6979 {
6980         u64 rt_runtime, rt_period;
6981
6982         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6983         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
6984         if (rt_runtime_us < 0)
6985                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
6986
6987         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6988 }
6989
6990 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
6991 {
6992         u64 rt_runtime_us;
6993
6994         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
6995                 return -1;
6996
6997         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6998         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
6999         return rt_runtime_us;
7000 }
7001
7002 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7003 {
7004         u64 rt_runtime, rt_period;
7005
7006         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7007         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7008
7009         if (rt_period == 0)
7010                 return -EINVAL;
7011
7012         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7013 }
7014
7015 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7016 {
7017         u64 rt_period_us;
7018
7019         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7020         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7021         return rt_period_us;
7022 }
7023
7024 static int sched_rt_global_constraints(void)
7025 {
7026         u64 runtime, period;
7027         int ret = 0;
7028
7029         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7030                 return -EINVAL;
7031
7032         runtime = global_rt_runtime();
7033         period = global_rt_period();
7034
7035         /*
7036          * Sanity check on the sysctl variables.
7037          */
7038         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7039                 return -EINVAL;
7040
7041         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7042         read_lock(&tasklist_lock);
7043         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7044         read_unlock(&tasklist_lock);
7045         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7046
7047         return ret;
7048 }
7049
7050 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7051 {
7052         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7053         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7054                 return 0;
7055
7056         return 1;
7057 }
7058
7059 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7060 static int sched_rt_global_constraints(void)
7061 {
7062         unsigned long flags;
7063         int i;
7064
7065         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7066                 return -EINVAL;
7067
7068         /*
7069          * There's always some RT tasks in the root group
7070          * -- migration, kstopmachine etc..
7071          */
7072         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7073                 return -EBUSY;
7074
7075         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7076         for_each_possible_cpu(i) {
7077                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7078
7079                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7080                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7081                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7082         }
7083         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7084
7085         return 0;
7086 }
7087 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7088
7089 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7090                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7091                 loff_t *ppos)
7092 {
7093         int ret;
7094         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7095
7096         mutex_lock(&mutex);
7097         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7098         /* make sure that internally we keep jiffies */
7099         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7100         if (!ret && write) {
7101                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7102                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7103         }
7104         mutex_unlock(&mutex);
7105         return ret;
7106 }
7107
7108 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7109                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7110                 loff_t *ppos)
7111 {
7112         int ret;
7113         int old_period, old_runtime;
7114         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7115
7116         mutex_lock(&mutex);
7117         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7118         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7119
7120         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7121
7122         if (!ret && write) {
7123                 ret = sched_rt_global_constraints();
7124                 if (ret) {
7125                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7126                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7127                 } else {
7128                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7129                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7130                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7131                 }
7132         }
7133         mutex_unlock(&mutex);
7134
7135         return ret;
7136 }
7137
7138 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7139
7140 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7141 {
7142         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7143 }
7144
7145 static struct cgroup_subsys_state *
7146 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7147 {
7148         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7149         struct task_group *tg;
7150
7151         if (!parent) {
7152                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7153                 return &root_task_group.css;
7154         }
7155
7156         tg = sched_create_group(parent);
7157         if (IS_ERR(tg))
7158                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7159
7160         return &tg->css;
7161 }
7162
7163 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7164 {
7165         struct task_group *tg = css_tg(css);
7166         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7167
7168         if (parent)
7169                 sched_online_group(tg, parent);
7170         return 0;
7171 }
7172
7173 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7174 {
7175         struct task_group *tg = css_tg(css);
7176
7177         sched_destroy_group(tg);
7178 }
7179
7180 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7181 {
7182         struct task_group *tg = css_tg(css);
7183
7184         sched_offline_group(tg);
7185 }
7186
7187 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7188                                  struct cgroup_taskset *tset)
7189 {
7190         struct task_struct *task;
7191
7192         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7193 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7194                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7195                         return -EINVAL;
7196 #else
7197                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7198                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7199                         return -EINVAL;
7200 #endif
7201         }
7202         return 0;
7203 }
7204
7205 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7206                               struct cgroup_taskset *tset)
7207 {
7208         struct task_struct *task;
7209
7210         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7211                 sched_move_task(task);
7212 }
7213
7214 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7215                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7216                             struct task_struct *task)
7217 {
7218         /*
7219          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7220          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7221          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7222          */
7223         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7224                 return;
7225
7226         sched_move_task(task);
7227 }
7228
7229 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7230 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7231                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7232 {
7233         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7234 }
7235
7236 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7237                                struct cftype *cft)
7238 {
7239         struct task_group *tg = css_tg(css);
7240
7241         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7242 }
7243
7244 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7245 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7246
7247 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7248 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7249
7250 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7251
7252 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7253 {
7254         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7255         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7256
7257         if (tg == &root_task_group)
7258                 return -EINVAL;
7259
7260         /*
7261          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7262          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7263          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7264          */
7265         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7266                 return -EINVAL;
7267
7268         /*
7269          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7270          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7271          * feasibility.
7272          */
7273         if (period > max_cfs_quota_period)
7274                 return -EINVAL;
7275
7276         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7277         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7278         if (ret)
7279                 goto out_unlock;
7280
7281         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7282         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7283         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7284         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7285         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7286         cfs_b->quota = quota;
7287
7288         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7289         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7290         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7291                 /* force a reprogram */
7292                 cfs_b->timer_active = 0;
7293                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7294         }
7295         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7296
7297         for_each_possible_cpu(i) {
7298                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7299                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7300
7301                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7302                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7303                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7304
7305                 if (cfs_rq->throttled)
7306                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7307                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7308         }
7309 out_unlock:
7310         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7311
7312         return ret;
7313 }
7314
7315 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7316 {
7317         u64 quota, period;
7318
7319         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7320         if (cfs_quota_us < 0)
7321                 quota = RUNTIME_INF;
7322         else
7323                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7324
7325         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7326 }
7327
7328 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7329 {
7330         u64 quota_us;
7331
7332         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7333                 return -1;
7334
7335         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7336         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7337
7338         return quota_us;
7339 }
7340
7341 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7342 {
7343         u64 quota, period;
7344
7345         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7346         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7347
7348         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7349 }
7350
7351 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7352 {
7353         u64 cfs_period_us;
7354
7355         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7356         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7357
7358         return cfs_period_us;
7359 }
7360
7361 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7362                                   struct cftype *cft)
7363 {
7364         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7365 }
7366
7367 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7368                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7369 {
7370         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7371 }
7372
7373 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7374                                    struct cftype *cft)
7375 {
7376         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7377 }
7378
7379 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7380                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7381 {
7382         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7383 }
7384
7385 struct cfs_schedulable_data {
7386         struct task_group *tg;
7387         u64 period, quota;
7388 };
7389
7390 /*
7391  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7392  * note: units are usecs
7393  */
7394 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7395                                struct cfs_schedulable_data *d)
7396 {
7397         u64 quota, period;
7398
7399         if (tg == d->tg) {
7400                 period = d->period;
7401                 quota = d->quota;
7402         } else {
7403                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7404                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7405         }
7406
7407         /* note: these should typically be equivalent */
7408         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7409                 return RUNTIME_INF;
7410
7411         return to_ratio(period, quota);
7412 }
7413
7414 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7415 {
7416         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7417         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7418         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7419
7420         if (!tg->parent) {
7421                 quota = RUNTIME_INF;
7422         } else {
7423                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7424
7425                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7426                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7427
7428                 /*
7429                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7430                  * limit is set
7431                  */
7432                 if (quota == RUNTIME_INF)
7433                         quota = parent_quota;
7434                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7435                         return -EINVAL;
7436         }
7437         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7438
7439         return 0;
7440 }
7441
7442 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7443 {
7444         int ret;
7445         struct cfs_schedulable_data data = {
7446                 .tg = tg,
7447                 .period = period,
7448                 .quota = quota,
7449         };
7450
7451         if (quota != RUNTIME_INF) {
7452                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7453                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7454         }
7455
7456         rcu_read_lock();
7457         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7458         rcu_read_unlock();
7459
7460         return ret;
7461 }
7462
7463 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7464                 struct cgroup_map_cb *cb)
7465 {
7466         struct task_group *tg = css_tg(css);
7467         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7468
7469         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7470         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7471         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7472
7473         return 0;
7474 }
7475 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7476 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7477
7478 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7479 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7480                                 struct cftype *cft, s64 val)
7481 {
7482         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7483 }
7484
7485 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7486                                struct cftype *cft)
7487 {
7488         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7489 }
7490
7491 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7492                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7493 {
7494         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7495 }
7496
7497 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7498                                    struct cftype *cft)
7499 {
7500         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7501 }
7502 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7503
7504 static struct cftype cpu_files[] = {
7505 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7506         {
7507                 .name = "shares",
7508                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7509                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7510         },
7511 #endif
7512 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7513         {
7514                 .name = "cfs_quota_us",
7515                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7516                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7517         },
7518         {
7519                 .name = "cfs_period_us",
7520                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7521                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7522         },
7523         {
7524                 .name = "stat",
7525                 .read_map = cpu_stats_show,
7526         },
7527 #endif
7528 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7529         {
7530                 .name = "rt_runtime_us",
7531                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7532                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7533         },
7534         {
7535                 .name = "rt_period_us",
7536                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7537                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7538         },
7539 #endif
7540         { }     /* terminate */
7541 };
7542
7543 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7544         .name           = "cpu",
7545         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7546         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7547         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7548         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7549         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7550         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7551         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7552         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7553         .base_cftypes   = cpu_files,
7554         .early_init     = 1,
7555 };
7556
7557 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7558
7559 void dump_cpu_task(int cpu)
7560 {
7561         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7562         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7563 }