sched/nohz: Rewrite and fix load-avg computation -- again
[cascardo/linux.git] / 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
76 #include <asm/switch_to.h>
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79 #include <asm/mutex.h>
80 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
81 #include <asm/paravirt.h>
82 #endif
83
84 #include "sched.h"
85 #include "../workqueue_sched.h"
86 #include "../smpboot.h"
87
88 #define CREATE_TRACE_POINTS
89 #include <trace/events/sched.h>
90
91 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
92 {
93         unsigned long delta;
94         ktime_t soft, hard, now;
95
96         for (;;) {
97                 if (hrtimer_active(period_timer))
98                         break;
99
100                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
101                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
102
103                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
104                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
105                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
106                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
107                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
108         }
109 }
110
111 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
112 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
113
114 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
115
116 void update_rq_clock(struct rq *rq)
117 {
118         s64 delta;
119
120         if (rq->skip_clock_update > 0)
121                 return;
122
123         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
124         rq->clock += delta;
125         update_rq_clock_task(rq, delta);
126 }
127
128 /*
129  * Debugging: various feature bits
130  */
131
132 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
133         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
134
135 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
136 #include "features.h"
137         0;
138
139 #undef SCHED_FEAT
140
141 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
142 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
143         #name ,
144
145 static const char * const sched_feat_names[] = {
146 #include "features.h"
147 };
148
149 #undef SCHED_FEAT
150
151 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
152 {
153         int i;
154
155         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
156                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
157                         seq_puts(m, "NO_");
158                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
159         }
160         seq_puts(m, "\n");
161
162         return 0;
163 }
164
165 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
166
167 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
168 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
169
170 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
171         jump_label_key__##enabled ,
172
173 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
174 #include "features.h"
175 };
176
177 #undef SCHED_FEAT
178
179 static void sched_feat_disable(int i)
180 {
181         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
182                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
183 }
184
185 static void sched_feat_enable(int i)
186 {
187         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
188                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
189 }
190 #else
191 static void sched_feat_disable(int i) { };
192 static void sched_feat_enable(int i) { };
193 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
194
195 static ssize_t
196 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
197                 size_t cnt, loff_t *ppos)
198 {
199         char buf[64];
200         char *cmp;
201         int neg = 0;
202         int i;
203
204         if (cnt > 63)
205                 cnt = 63;
206
207         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
208                 return -EFAULT;
209
210         buf[cnt] = 0;
211         cmp = strstrip(buf);
212
213         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
214                 neg = 1;
215                 cmp += 3;
216         }
217
218         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
219                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
220                         if (neg) {
221                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
222                                 sched_feat_disable(i);
223                         } else {
224                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
225                                 sched_feat_enable(i);
226                         }
227                         break;
228                 }
229         }
230
231         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
232                 return -EINVAL;
233
234         *ppos += cnt;
235
236         return cnt;
237 }
238
239 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
240 {
241         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
242 }
243
244 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
245         .open           = sched_feat_open,
246         .write          = sched_feat_write,
247         .read           = seq_read,
248         .llseek         = seq_lseek,
249         .release        = single_release,
250 };
251
252 static __init int sched_init_debug(void)
253 {
254         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
255                         &sched_feat_fops);
256
257         return 0;
258 }
259 late_initcall(sched_init_debug);
260 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
261
262 /*
263  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
264  * Limited because this is done with IRQs disabled.
265  */
266 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
267
268 /*
269  * period over which we average the RT time consumption, measured
270  * in ms.
271  *
272  * default: 1s
273  */
274 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
275
276 /*
277  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
278  * default: 1s
279  */
280 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
281
282 __read_mostly int scheduler_running;
283
284 /*
285  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
286  * default: 0.95s
287  */
288 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
289
290
291
292 /*
293  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
294  */
295 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
296         __acquires(rq->lock)
297 {
298         struct rq *rq;
299
300         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
301
302         for (;;) {
303                 rq = task_rq(p);
304                 raw_spin_lock(&rq->lock);
305                 if (likely(rq == task_rq(p)))
306                         return rq;
307                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
308         }
309 }
310
311 /*
312  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
313  */
314 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
315         __acquires(p->pi_lock)
316         __acquires(rq->lock)
317 {
318         struct rq *rq;
319
320         for (;;) {
321                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
322                 rq = task_rq(p);
323                 raw_spin_lock(&rq->lock);
324                 if (likely(rq == task_rq(p)))
325                         return rq;
326                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
327                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
328         }
329 }
330
331 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
332         __releases(rq->lock)
333 {
334         raw_spin_unlock(&rq->lock);
335 }
336
337 static inline void
338 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
339         __releases(rq->lock)
340         __releases(p->pi_lock)
341 {
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
344 }
345
346 /*
347  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
348  */
349 static struct rq *this_rq_lock(void)
350         __acquires(rq->lock)
351 {
352         struct rq *rq;
353
354         local_irq_disable();
355         rq = this_rq();
356         raw_spin_lock(&rq->lock);
357
358         return rq;
359 }
360
361 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
362 /*
363  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
364  *
365  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
366  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
367  * reschedule event.
368  *
369  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
370  * rq->lock.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398 /*
399  * called from hardirq (IPI) context
400  */
401 static void __hrtick_start(void *arg)
402 {
403         struct rq *rq = arg;
404
405         raw_spin_lock(&rq->lock);
406         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
407         rq->hrtick_csd_pending = 0;
408         raw_spin_unlock(&rq->lock);
409 }
410
411 /*
412  * Called to set the hrtick timer state.
413  *
414  * called with rq->lock held and irqs disabled
415  */
416 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
417 {
418         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
419         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
420
421         hrtimer_set_expires(timer, time);
422
423         if (rq == this_rq()) {
424                 hrtimer_restart(timer);
425         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
426                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
427                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
428         }
429 }
430
431 static int
432 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
433 {
434         int cpu = (int)(long)hcpu;
435
436         switch (action) {
437         case CPU_UP_CANCELED:
438         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
439         case CPU_DOWN_PREPARE:
440         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
441         case CPU_DEAD:
442         case CPU_DEAD_FROZEN:
443                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
444                 return NOTIFY_OK;
445         }
446
447         return NOTIFY_DONE;
448 }
449
450 static __init void init_hrtick(void)
451 {
452         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
453 }
454 #else
455 /*
456  * Called to set the hrtick timer state.
457  *
458  * called with rq->lock held and irqs disabled
459  */
460 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
461 {
462         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
463                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
464 }
465
466 static inline void init_hrtick(void)
467 {
468 }
469 #endif /* CONFIG_SMP */
470
471 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
472 {
473 #ifdef CONFIG_SMP
474         rq->hrtick_csd_pending = 0;
475
476         rq->hrtick_csd.flags = 0;
477         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
478         rq->hrtick_csd.info = rq;
479 #endif
480
481         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
482         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
483 }
484 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
485 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
486 {
487 }
488
489 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
490 {
491 }
492
493 static inline void init_hrtick(void)
494 {
495 }
496 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
497
498 /*
499  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
500  *
501  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
502  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
503  * the target CPU.
504  */
505 #ifdef CONFIG_SMP
506
507 #ifndef tsk_is_polling
508 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
509 #endif
510
511 void resched_task(struct task_struct *p)
512 {
513         int cpu;
514
515         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
516
517         if (test_tsk_need_resched(p))
518                 return;
519
520         set_tsk_need_resched(p);
521
522         cpu = task_cpu(p);
523         if (cpu == smp_processor_id())
524                 return;
525
526         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
527         smp_mb();
528         if (!tsk_is_polling(p))
529                 smp_send_reschedule(cpu);
530 }
531
532 void resched_cpu(int cpu)
533 {
534         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
535         unsigned long flags;
536
537         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
538                 return;
539         resched_task(cpu_curr(cpu));
540         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
541 }
542
543 #ifdef CONFIG_NO_HZ
544 /*
545  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
546  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
547  *
548  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
549  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
550  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
551  */
552 int get_nohz_timer_target(void)
553 {
554         int cpu = smp_processor_id();
555         int i;
556         struct sched_domain *sd;
557
558         rcu_read_lock();
559         for_each_domain(cpu, sd) {
560                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
561                         if (!idle_cpu(i)) {
562                                 cpu = i;
563                                 goto unlock;
564                         }
565                 }
566         }
567 unlock:
568         rcu_read_unlock();
569         return cpu;
570 }
571 /*
572  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
573  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
574  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
575  * idle system the next event might even be infinite time into the
576  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
577  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
578  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
579  * wheel for the next timer event.
580  */
581 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
582 {
583         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
584
585         if (cpu == smp_processor_id())
586                 return;
587
588         /*
589          * This is safe, as this function is called with the timer
590          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
591          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
592          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
593          * timer into account automatically.
594          */
595         if (rq->curr != rq->idle)
596                 return;
597
598         /*
599          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
600          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
601          * idle task through an additional NOOP schedule()
602          */
603         set_tsk_need_resched(rq->idle);
604
605         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
606         smp_mb();
607         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
608                 smp_send_reschedule(cpu);
609 }
610
611 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
612 {
613         int cpu = smp_processor_id();
614         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
615 }
616
617 #else /* CONFIG_NO_HZ */
618
619 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
620 {
621         return false;
622 }
623
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
625
626 void sched_avg_update(struct rq *rq)
627 {
628         s64 period = sched_avg_period();
629
630         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
631                 /*
632                  * Inline assembly required to prevent the compiler
633                  * optimising this loop into a divmod call.
634                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
635                  */
636                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
637                 rq->age_stamp += period;
638                 rq->rt_avg /= 2;
639         }
640 }
641
642 #else /* !CONFIG_SMP */
643 void resched_task(struct task_struct *p)
644 {
645         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
646         set_tsk_need_resched(p);
647 }
648 #endif /* CONFIG_SMP */
649
650 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
651                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
652 /*
653  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
654  * node and @up when leaving it for the final time.
655  *
656  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
657  */
658 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
659                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
660 {
661         struct task_group *parent, *child;
662         int ret;
663
664         parent = from;
665
666 down:
667         ret = (*down)(parent, data);
668         if (ret)
669                 goto out;
670         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
671                 parent = child;
672                 goto down;
673
674 up:
675                 continue;
676         }
677         ret = (*up)(parent, data);
678         if (ret || parent == from)
679                 goto out;
680
681         child = parent;
682         parent = parent->parent;
683         if (parent)
684                 goto up;
685 out:
686         return ret;
687 }
688
689 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
690 {
691         return 0;
692 }
693 #endif
694
695 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
696 {
697         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
698         struct load_weight *load = &p->se.load;
699
700         /*
701          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
702          */
703         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
704                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
705                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
706                 return;
707         }
708
709         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
710         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
711 }
712
713 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
714 {
715         update_rq_clock(rq);
716         sched_info_queued(p);
717         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
718 }
719
720 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         update_rq_clock(rq);
723         sched_info_dequeued(p);
724         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
725 }
726
727 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
728 {
729         if (task_contributes_to_load(p))
730                 rq->nr_uninterruptible--;
731
732         enqueue_task(rq, p, flags);
733 }
734
735 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
736 {
737         if (task_contributes_to_load(p))
738                 rq->nr_uninterruptible++;
739
740         dequeue_task(rq, p, flags);
741 }
742
743 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
744
745 /*
746  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
747  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
748  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
749  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
750  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
751  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
752  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
753  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
754  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
755  */
756 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
757 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
758
759 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
760 static int sched_clock_irqtime;
761
762 void enable_sched_clock_irqtime(void)
763 {
764         sched_clock_irqtime = 1;
765 }
766
767 void disable_sched_clock_irqtime(void)
768 {
769         sched_clock_irqtime = 0;
770 }
771
772 #ifndef CONFIG_64BIT
773 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
774
775 static inline void irq_time_write_begin(void)
776 {
777         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
778         smp_wmb();
779 }
780
781 static inline void irq_time_write_end(void)
782 {
783         smp_wmb();
784         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
785 }
786
787 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
788 {
789         u64 irq_time;
790         unsigned seq;
791
792         do {
793                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
794                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
795                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
796         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
797
798         return irq_time;
799 }
800 #else /* CONFIG_64BIT */
801 static inline void irq_time_write_begin(void)
802 {
803 }
804
805 static inline void irq_time_write_end(void)
806 {
807 }
808
809 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
810 {
811         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
812 }
813 #endif /* CONFIG_64BIT */
814
815 /*
816  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
817  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
818  */
819 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
820 {
821         unsigned long flags;
822         s64 delta;
823         int cpu;
824
825         if (!sched_clock_irqtime)
826                 return;
827
828         local_irq_save(flags);
829
830         cpu = smp_processor_id();
831         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
832         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
833
834         irq_time_write_begin();
835         /*
836          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
837          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
838          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
839          * that do not consume any time, but still wants to run.
840          */
841         if (hardirq_count())
842                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
843         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
844                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
845
846         irq_time_write_end();
847         local_irq_restore(flags);
848 }
849 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
850
851 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
852
853 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
854 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
855 {
856         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
857                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
858
859         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
860 }
861 #endif
862
863 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
864 {
865 /*
866  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
867  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
868  */
869 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
870         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
871 #endif
872 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
873         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
874
875         /*
876          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
877          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
878          * {soft,}irq region.
879          *
880          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
881          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
882          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
883          * monotonic.
884          *
885          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
886          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
887          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
888          * atomic ops.
889          */
890         if (irq_delta > delta)
891                 irq_delta = delta;
892
893         rq->prev_irq_time += irq_delta;
894         delta -= irq_delta;
895 #endif
896 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
897         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
898                 u64 st;
899
900                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
901                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
902
903                 if (unlikely(steal > delta))
904                         steal = delta;
905
906                 st = steal_ticks(steal);
907                 steal = st * TICK_NSEC;
908
909                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
910
911                 delta -= steal;
912         }
913 #endif
914
915         rq->clock_task += delta;
916
917 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
918         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
919                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
920 #endif
921 }
922
923 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
924 static int irqtime_account_hi_update(void)
925 {
926         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
927         unsigned long flags;
928         u64 latest_ns;
929         int ret = 0;
930
931         local_irq_save(flags);
932         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
933         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
934                 ret = 1;
935         local_irq_restore(flags);
936         return ret;
937 }
938
939 static int irqtime_account_si_update(void)
940 {
941         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
942         unsigned long flags;
943         u64 latest_ns;
944         int ret = 0;
945
946         local_irq_save(flags);
947         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
948         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
949                 ret = 1;
950         local_irq_restore(flags);
951         return ret;
952 }
953
954 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
955
956 #define sched_clock_irqtime     (0)
957
958 #endif
959
960 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
961 {
962         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
963         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
964
965         if (stop) {
966                 /*
967                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
968                  * userspace knows about and won't get confused about.
969                  *
970                  * Also, it will make PI more or less work without too
971                  * much confusion -- but then, stop work should not
972                  * rely on PI working anyway.
973                  */
974                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
975
976                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
977         }
978
979         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
980
981         if (old_stop) {
982                 /*
983                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
984                  * it can die in pieces.
985                  */
986                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
987         }
988 }
989
990 /*
991  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
992  */
993 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
994 {
995         return p->static_prio;
996 }
997
998 /*
999  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1000  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1001  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1002  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1003  * estimator recalculates.
1004  */
1005 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1006 {
1007         int prio;
1008
1009         if (task_has_rt_policy(p))
1010                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1011         else
1012                 prio = __normal_prio(p);
1013         return prio;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1018  * taken into account by the scheduler. This value might
1019  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1020  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1021  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1022  */
1023 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1024 {
1025         p->normal_prio = normal_prio(p);
1026         /*
1027          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1028          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1029          * to the normal priority:
1030          */
1031         if (!rt_prio(p->prio))
1032                 return p->normal_prio;
1033         return p->prio;
1034 }
1035
1036 /**
1037  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1038  * @p: the task in question.
1039  */
1040 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1041 {
1042         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1043 }
1044
1045 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1046                                        const struct sched_class *prev_class,
1047                                        int oldprio)
1048 {
1049         if (prev_class != p->sched_class) {
1050                 if (prev_class->switched_from)
1051                         prev_class->switched_from(rq, p);
1052                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1053         } else if (oldprio != p->prio)
1054                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1055 }
1056
1057 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1058 {
1059         const struct sched_class *class;
1060
1061         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1062                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1063         } else {
1064                 for_each_class(class) {
1065                         if (class == rq->curr->sched_class)
1066                                 break;
1067                         if (class == p->sched_class) {
1068                                 resched_task(rq->curr);
1069                                 break;
1070                         }
1071                 }
1072         }
1073
1074         /*
1075          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1076          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1077          */
1078         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1079                 rq->skip_clock_update = 1;
1080 }
1081
1082 #ifdef CONFIG_SMP
1083 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1084 {
1085 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1086         /*
1087          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1088          * ttwu() will sort out the placement.
1089          */
1090         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1091                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1092
1093 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1094         /*
1095          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1096          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1097          *
1098          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1099          * see set_task_rq().
1100          *
1101          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1102          * task_rq_lock().
1103          */
1104         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1105                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1106 #endif
1107 #endif
1108
1109         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1110
1111         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1112                 p->se.nr_migrations++;
1113                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1114         }
1115
1116         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1117 }
1118
1119 struct migration_arg {
1120         struct task_struct *task;
1121         int dest_cpu;
1122 };
1123
1124 static int migration_cpu_stop(void *data);
1125
1126 /*
1127  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1128  *
1129  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1130  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1131  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1132  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1133  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1134  * @p has remained unscheduled the whole time.
1135  *
1136  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1137  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1138  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1139  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1140  * waiting to become inactive.
1141  */
1142 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1143 {
1144         unsigned long flags;
1145         int running, on_rq;
1146         unsigned long ncsw;
1147         struct rq *rq;
1148
1149         for (;;) {
1150                 /*
1151                  * We do the initial early heuristics without holding
1152                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1153                  * the runqueue lock when things look like they will
1154                  * work out!
1155                  */
1156                 rq = task_rq(p);
1157
1158                 /*
1159                  * If the task is actively running on another CPU
1160                  * still, just relax and busy-wait without holding
1161                  * any locks.
1162                  *
1163                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1164                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1165                  * But we don't care, since "task_running()" will
1166                  * return false if the runqueue has changed and p
1167                  * is actually now running somewhere else!
1168                  */
1169                 while (task_running(rq, p)) {
1170                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1171                                 return 0;
1172                         cpu_relax();
1173                 }
1174
1175                 /*
1176                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1177                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1178                  * just go back and repeat.
1179                  */
1180                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1181                 trace_sched_wait_task(p);
1182                 running = task_running(rq, p);
1183                 on_rq = p->on_rq;
1184                 ncsw = 0;
1185                 if (!match_state || p->state == match_state)
1186                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1187                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1188
1189                 /*
1190                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1191                  */
1192                 if (unlikely(!ncsw))
1193                         break;
1194
1195                 /*
1196                  * Was it really running after all now that we
1197                  * checked with the proper locks actually held?
1198                  *
1199                  * Oops. Go back and try again..
1200                  */
1201                 if (unlikely(running)) {
1202                         cpu_relax();
1203                         continue;
1204                 }
1205
1206                 /*
1207                  * It's not enough that it's not actively running,
1208                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1209                  * preempted!
1210                  *
1211                  * So if it was still runnable (but just not actively
1212                  * running right now), it's preempted, and we should
1213                  * yield - it could be a while.
1214                  */
1215                 if (unlikely(on_rq)) {
1216                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1217
1218                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1219                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1220                         continue;
1221                 }
1222
1223                 /*
1224                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1225                  * runnable, which means that it will never become
1226                  * running in the future either. We're all done!
1227                  */
1228                 break;
1229         }
1230
1231         return ncsw;
1232 }
1233
1234 /***
1235  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1236  * @p: the to-be-kicked thread
1237  *
1238  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1239  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1240  *
1241  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1242  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1243  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1244  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1245  * achieved as well.
1246  */
1247 void kick_process(struct task_struct *p)
1248 {
1249         int cpu;
1250
1251         preempt_disable();
1252         cpu = task_cpu(p);
1253         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1254                 smp_send_reschedule(cpu);
1255         preempt_enable();
1256 }
1257 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1258 #endif /* CONFIG_SMP */
1259
1260 #ifdef CONFIG_SMP
1261 /*
1262  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1263  */
1264 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1265 {
1266         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1267         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1268         int dest_cpu;
1269
1270         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1271         for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1272                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1273                         continue;
1274                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1275                         continue;
1276                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1277                         return dest_cpu;
1278         }
1279
1280         for (;;) {
1281                 /* Any allowed, online CPU? */
1282                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1283                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1284                                 continue;
1285                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1286                                 continue;
1287                         goto out;
1288                 }
1289
1290                 switch (state) {
1291                 case cpuset:
1292                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1293                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1294                         state = possible;
1295                         break;
1296
1297                 case possible:
1298                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1299                         state = fail;
1300                         break;
1301
1302                 case fail:
1303                         BUG();
1304                         break;
1305                 }
1306         }
1307
1308 out:
1309         if (state != cpuset) {
1310                 /*
1311                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1312                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1313                  * leave kernel.
1314                  */
1315                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1316                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1317                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1318                 }
1319         }
1320
1321         return dest_cpu;
1322 }
1323
1324 /*
1325  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1326  */
1327 static inline
1328 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1329 {
1330         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1331
1332         /*
1333          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1334          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1335          * cpu.
1336          *
1337          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1338          *
1339          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1340          *   not worry about this generic constraint ]
1341          */
1342         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1343                      !cpu_online(cpu)))
1344                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1345
1346         return cpu;
1347 }
1348
1349 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1350 {
1351         s64 diff = sample - *avg;
1352         *avg += diff >> 3;
1353 }
1354 #endif
1355
1356 static void
1357 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1358 {
1359 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1360         struct rq *rq = this_rq();
1361
1362 #ifdef CONFIG_SMP
1363         int this_cpu = smp_processor_id();
1364
1365         if (cpu == this_cpu) {
1366                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1367                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1368         } else {
1369                 struct sched_domain *sd;
1370
1371                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1372                 rcu_read_lock();
1373                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1374                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1375                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1376                                 break;
1377                         }
1378                 }
1379                 rcu_read_unlock();
1380         }
1381
1382         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1383                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1384
1385 #endif /* CONFIG_SMP */
1386
1387         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1388         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1389
1390         if (wake_flags & WF_SYNC)
1391                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1392
1393 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1394 }
1395
1396 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1397 {
1398         activate_task(rq, p, en_flags);
1399         p->on_rq = 1;
1400
1401         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1402         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1403                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1408  */
1409 static void
1410 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1411 {
1412         trace_sched_wakeup(p, true);
1413         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1414
1415         p->state = TASK_RUNNING;
1416 #ifdef CONFIG_SMP
1417         if (p->sched_class->task_woken)
1418                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1419
1420         if (rq->idle_stamp) {
1421                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1422                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1423
1424                 if (delta > max)
1425                         rq->avg_idle = max;
1426                 else
1427                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1428                 rq->idle_stamp = 0;
1429         }
1430 #endif
1431 }
1432
1433 static void
1434 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1435 {
1436 #ifdef CONFIG_SMP
1437         if (p->sched_contributes_to_load)
1438                 rq->nr_uninterruptible--;
1439 #endif
1440
1441         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1442         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1443 }
1444
1445 /*
1446  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1447  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1448  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1449  * the task is still ->on_rq.
1450  */
1451 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1452 {
1453         struct rq *rq;
1454         int ret = 0;
1455
1456         rq = __task_rq_lock(p);
1457         if (p->on_rq) {
1458                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1459                 ret = 1;
1460         }
1461         __task_rq_unlock(rq);
1462
1463         return ret;
1464 }
1465
1466 #ifdef CONFIG_SMP
1467 static void sched_ttwu_pending(void)
1468 {
1469         struct rq *rq = this_rq();
1470         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1471         struct task_struct *p;
1472
1473         raw_spin_lock(&rq->lock);
1474
1475         while (llist) {
1476                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1477                 llist = llist_next(llist);
1478                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1479         }
1480
1481         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1482 }
1483
1484 void scheduler_ipi(void)
1485 {
1486         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1487                 return;
1488
1489         /*
1490          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1491          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1492          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1493          * we do call them.
1494          *
1495          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1496          * properly.
1497          *
1498          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1499          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1500          * somewhat pessimize the simple resched case.
1501          */
1502         irq_enter();
1503         sched_ttwu_pending();
1504
1505         /*
1506          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1507          */
1508         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1509                 this_rq()->idle_balance = 1;
1510                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1511         }
1512         irq_exit();
1513 }
1514
1515 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1516 {
1517         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1518                 smp_send_reschedule(cpu);
1519 }
1520
1521 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1522 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1523 {
1524         struct rq *rq;
1525         int ret = 0;
1526
1527         rq = __task_rq_lock(p);
1528         if (p->on_cpu) {
1529                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1530                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1531                 ret = 1;
1532         }
1533         __task_rq_unlock(rq);
1534
1535         return ret;
1536
1537 }
1538 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1539
1540 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1541 {
1542         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1543 }
1544 #endif /* CONFIG_SMP */
1545
1546 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1547 {
1548         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1549
1550 #if defined(CONFIG_SMP)
1551         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1552                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1553                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1554                 return;
1555         }
1556 #endif
1557
1558         raw_spin_lock(&rq->lock);
1559         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1560         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1561 }
1562
1563 /**
1564  * try_to_wake_up - wake up a thread
1565  * @p: the thread to be awakened
1566  * @state: the mask of task states that can be woken
1567  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1568  *
1569  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1570  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1571  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1572  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1573  * runnable without the overhead of this.
1574  *
1575  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1576  * or @state didn't match @p's state.
1577  */
1578 static int
1579 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1580 {
1581         unsigned long flags;
1582         int cpu, success = 0;
1583
1584         smp_wmb();
1585         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1586         if (!(p->state & state))
1587                 goto out;
1588
1589         success = 1; /* we're going to change ->state */
1590         cpu = task_cpu(p);
1591
1592         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1593                 goto stat;
1594
1595 #ifdef CONFIG_SMP
1596         /*
1597          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1598          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1599          */
1600         while (p->on_cpu) {
1601 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1602                 /*
1603                  * In case the architecture enables interrupts in
1604                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1605                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1606                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1607                  * remote wakeup.
1608                  */
1609                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1610                         goto stat;
1611 #else
1612                 cpu_relax();
1613 #endif
1614         }
1615         /*
1616          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1617          */
1618         smp_rmb();
1619
1620         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1621         p->state = TASK_WAKING;
1622
1623         if (p->sched_class->task_waking)
1624                 p->sched_class->task_waking(p);
1625
1626         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1627         if (task_cpu(p) != cpu) {
1628                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1629                 set_task_cpu(p, cpu);
1630         }
1631 #endif /* CONFIG_SMP */
1632
1633         ttwu_queue(p, cpu);
1634 stat:
1635         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1636 out:
1637         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1638
1639         return success;
1640 }
1641
1642 /**
1643  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1644  * @p: the thread to be awakened
1645  *
1646  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1647  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1648  * the current task.
1649  */
1650 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1651 {
1652         struct rq *rq = task_rq(p);
1653
1654         BUG_ON(rq != this_rq());
1655         BUG_ON(p == current);
1656         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1657
1658         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1659                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1660                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1661                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1662         }
1663
1664         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1665                 goto out;
1666
1667         if (!p->on_rq)
1668                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1669
1670         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1671         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1672 out:
1673         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1674 }
1675
1676 /**
1677  * wake_up_process - Wake up a specific process
1678  * @p: The process to be woken up.
1679  *
1680  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1681  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1682  * running.
1683  *
1684  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1685  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1686  */
1687 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1688 {
1689         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1692
1693 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1694 {
1695         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1700  * p is forked by current.
1701  *
1702  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1703  */
1704 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1705 {
1706         p->on_rq                        = 0;
1707
1708         p->se.on_rq                     = 0;
1709         p->se.exec_start                = 0;
1710         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1711         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1712         p->se.nr_migrations             = 0;
1713         p->se.vruntime                  = 0;
1714         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1715
1716 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1717         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1718 #endif
1719
1720         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1721
1722 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1723         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1724 #endif
1725 }
1726
1727 /*
1728  * fork()/clone()-time setup:
1729  */
1730 void sched_fork(struct task_struct *p)
1731 {
1732         unsigned long flags;
1733         int cpu = get_cpu();
1734
1735         __sched_fork(p);
1736         /*
1737          * We mark the process as running here. This guarantees that
1738          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1739          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1740          */
1741         p->state = TASK_RUNNING;
1742
1743         /*
1744          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1745          */
1746         p->prio = current->normal_prio;
1747
1748         /*
1749          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1750          */
1751         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1752                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1753                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1754                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1755                         p->rt_priority = 0;
1756                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1757                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1758
1759                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1760                 set_load_weight(p);
1761
1762                 /*
1763                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1764                  * fulfilled its duty:
1765                  */
1766                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1767         }
1768
1769         if (!rt_prio(p->prio))
1770                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1771
1772         if (p->sched_class->task_fork)
1773                 p->sched_class->task_fork(p);
1774
1775         /*
1776          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1777          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1778          * is ran before sched_fork().
1779          *
1780          * Silence PROVE_RCU.
1781          */
1782         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1783         set_task_cpu(p, cpu);
1784         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1785
1786 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1787         if (likely(sched_info_on()))
1788                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1789 #endif
1790 #if defined(CONFIG_SMP)
1791         p->on_cpu = 0;
1792 #endif
1793 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1794         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1795         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1796 #endif
1797 #ifdef CONFIG_SMP
1798         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1799 #endif
1800
1801         put_cpu();
1802 }
1803
1804 /*
1805  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1806  *
1807  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1808  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1809  * on the runqueue and wakes it.
1810  */
1811 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1812 {
1813         unsigned long flags;
1814         struct rq *rq;
1815
1816         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1817 #ifdef CONFIG_SMP
1818         /*
1819          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1820          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1821          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1822          */
1823         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1824 #endif
1825
1826         rq = __task_rq_lock(p);
1827         activate_task(rq, p, 0);
1828         p->on_rq = 1;
1829         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1830         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1831 #ifdef CONFIG_SMP
1832         if (p->sched_class->task_woken)
1833                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1834 #endif
1835         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1836 }
1837
1838 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1839
1840 /**
1841  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1842  * @notifier: notifier struct to register
1843  */
1844 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1845 {
1846         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1847 }
1848 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1849
1850 /**
1851  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1852  * @notifier: notifier struct to unregister
1853  *
1854  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1855  */
1856 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1857 {
1858         hlist_del(&notifier->link);
1859 }
1860 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1861
1862 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1863 {
1864         struct preempt_notifier *notifier;
1865         struct hlist_node *node;
1866
1867         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1868                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1869 }
1870
1871 static void
1872 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1873                                  struct task_struct *next)
1874 {
1875         struct preempt_notifier *notifier;
1876         struct hlist_node *node;
1877
1878         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1879                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1880 }
1881
1882 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1883
1884 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1885 {
1886 }
1887
1888 static void
1889 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1890                                  struct task_struct *next)
1891 {
1892 }
1893
1894 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1895
1896 /**
1897  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1898  * @rq: the runqueue preparing to switch
1899  * @prev: the current task that is being switched out
1900  * @next: the task we are going to switch to.
1901  *
1902  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1903  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1904  * switch.
1905  *
1906  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1907  * hooks.
1908  */
1909 static inline void
1910 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1911                     struct task_struct *next)
1912 {
1913         sched_info_switch(prev, next);
1914         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1915         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1916         prepare_lock_switch(rq, next);
1917         prepare_arch_switch(next);
1918         trace_sched_switch(prev, next);
1919 }
1920
1921 /**
1922  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1923  * @rq: runqueue associated with task-switch
1924  * @prev: the thread we just switched away from.
1925  *
1926  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1927  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1928  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1929  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1930  *
1931  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1932  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1933  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1934  * details.)
1935  */
1936 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1937         __releases(rq->lock)
1938 {
1939         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1940         long prev_state;
1941
1942         rq->prev_mm = NULL;
1943
1944         /*
1945          * A task struct has one reference for the use as "current".
1946          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1947          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1948          * the scheduled task must drop that reference.
1949          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1950          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1951          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1952          * be dropped twice.
1953          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1954          */
1955         prev_state = prev->state;
1956         finish_arch_switch(prev);
1957 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1958         local_irq_disable();
1959 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1960         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1961 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1962         local_irq_enable();
1963 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1964         finish_lock_switch(rq, prev);
1965         finish_arch_post_lock_switch();
1966
1967         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1968         if (mm)
1969                 mmdrop(mm);
1970         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1971                 /*
1972                  * Remove function-return probe instances associated with this
1973                  * task and put them back on the free list.
1974                  */
1975                 kprobe_flush_task(prev);
1976                 put_task_struct(prev);
1977         }
1978 }
1979
1980 #ifdef CONFIG_SMP
1981
1982 /* assumes rq->lock is held */
1983 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1984 {
1985         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1986                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1987 }
1988
1989 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1990 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1991 {
1992         if (rq->post_schedule) {
1993                 unsigned long flags;
1994
1995                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1996                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1997                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1998                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1999
2000                 rq->post_schedule = 0;
2001         }
2002 }
2003
2004 #else
2005
2006 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2007 {
2008 }
2009
2010 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2011 {
2012 }
2013
2014 #endif
2015
2016 /**
2017  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2018  * @prev: the thread we just switched away from.
2019  */
2020 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2021         __releases(rq->lock)
2022 {
2023         struct rq *rq = this_rq();
2024
2025         finish_task_switch(rq, prev);
2026
2027         /*
2028          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2029          * task_switch?
2030          */
2031         post_schedule(rq);
2032
2033 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2034         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2035         preempt_enable();
2036 #endif
2037         if (current->set_child_tid)
2038                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2039 }
2040
2041 /*
2042  * context_switch - switch to the new MM and the new
2043  * thread's register state.
2044  */
2045 static inline void
2046 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2047                struct task_struct *next)
2048 {
2049         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2050
2051         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2052
2053         mm = next->mm;
2054         oldmm = prev->active_mm;
2055         /*
2056          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2057          * combine the page table reload and the switch backend into
2058          * one hypercall.
2059          */
2060         arch_start_context_switch(prev);
2061
2062         if (!mm) {
2063                 next->active_mm = oldmm;
2064                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2065                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2066         } else
2067                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2068
2069         if (!prev->mm) {
2070                 prev->active_mm = NULL;
2071                 rq->prev_mm = oldmm;
2072         }
2073         /*
2074          * Since the runqueue lock will be released by the next
2075          * task (which is an invalid locking op but in the case
2076          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2077          * do an early lockdep release here:
2078          */
2079 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2080         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2081 #endif
2082
2083         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2084         rcu_switch_from(prev);
2085         switch_to(prev, next, prev);
2086
2087         barrier();
2088         /*
2089          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2090          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2091          * frame will be invalid.
2092          */
2093         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2094 }
2095
2096 /*
2097  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2098  *
2099  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2100  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2101  * number of context switches performed since bootup.
2102  */
2103 unsigned long nr_running(void)
2104 {
2105         unsigned long i, sum = 0;
2106
2107         for_each_online_cpu(i)
2108                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2109
2110         return sum;
2111 }
2112
2113 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2114 {
2115         unsigned long i, sum = 0;
2116
2117         for_each_possible_cpu(i)
2118                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2119
2120         /*
2121          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2122          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2123          */
2124         if (unlikely((long)sum < 0))
2125                 sum = 0;
2126
2127         return sum;
2128 }
2129
2130 unsigned long long nr_context_switches(void)
2131 {
2132         int i;
2133         unsigned long long sum = 0;
2134
2135         for_each_possible_cpu(i)
2136                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2137
2138         return sum;
2139 }
2140
2141 unsigned long nr_iowait(void)
2142 {
2143         unsigned long i, sum = 0;
2144
2145         for_each_possible_cpu(i)
2146                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2147
2148         return sum;
2149 }
2150
2151 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2152 {
2153         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2154         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2155 }
2156
2157 unsigned long this_cpu_load(void)
2158 {
2159         struct rq *this = this_rq();
2160         return this->cpu_load[0];
2161 }
2162
2163
2164 /*
2165  * Global load-average calculations
2166  *
2167  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
2168  * in order to minimize overhead.
2169  *
2170  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
2171  * nr_uninterruptible.
2172  *
2173  * Once every LOAD_FREQ:
2174  *
2175  *   nr_active = 0;
2176  *   for_each_possible_cpu(cpu)
2177  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
2178  *
2179  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
2180  *
2181  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2182  *
2183  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2184  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2185  *    to calculating nr_active.
2186  *
2187  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2188  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2189  *
2190  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2191  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2192  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2193  *
2194  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2195  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2196  *    cpu to have completed this task.
2197  *
2198  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2199  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2200  *
2201  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2202  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2203  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2204  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2205  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2206  *    all cpus yields the correct result.
2207  *
2208  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2209  */
2210
2211 /* Variables and functions for calc_load */
2212 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2213 static unsigned long calc_load_update;
2214 unsigned long avenrun[3];
2215 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2216
2217 /**
2218  * get_avenrun - get the load average array
2219  * @loads:      pointer to dest load array
2220  * @offset:     offset to add
2221  * @shift:      shift count to shift the result left
2222  *
2223  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2224  */
2225 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2226 {
2227         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2228         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2229         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2230 }
2231
2232 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2233 {
2234         long nr_active, delta = 0;
2235
2236         nr_active = this_rq->nr_running;
2237         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2238
2239         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2240                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2241                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2242         }
2243
2244         return delta;
2245 }
2246
2247 /*
2248  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2249  */
2250 static unsigned long
2251 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2252 {
2253         load *= exp;
2254         load += active * (FIXED_1 - exp);
2255         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2256         return load >> FSHIFT;
2257 }
2258
2259 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2260 /*
2261  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2262  *
2263  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2264  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2265  * NO_HZ.
2266  *
2267  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2268  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2269  * when we read the global state.
2270  *
2271  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2272  *
2273  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2274  *    contribution, causing under-accounting.
2275  *
2276  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2277  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2278  *
2279  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2280  *
2281  *        0s            5s            10s           15s
2282  *          +10           +10           +10           +10
2283  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2284  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2285  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2286  *
2287  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2288  *    accumlating the new one.
2289  *
2290  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2291  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2292  *    busy state.
2293  *
2294  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2295  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2296  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2297  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2298  *    LOAD_FREQ intervals.
2299  *
2300  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2301  */
2302 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2303 static int calc_load_idx;
2304
2305 static inline int calc_load_write_idx(void)
2306 {
2307         int idx = calc_load_idx;
2308
2309         /*
2310          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2311          * need to observe the new update time.
2312          */
2313         smp_rmb();
2314
2315         /*
2316          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2317          * next idle-delta.
2318          */
2319         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2320                 idx++;
2321
2322         return idx & 1;
2323 }
2324
2325 static inline int calc_load_read_idx(void)
2326 {
2327         return calc_load_idx & 1;
2328 }
2329
2330 void calc_load_enter_idle(void)
2331 {
2332         struct rq *this_rq = this_rq();
2333         long delta;
2334
2335         /*
2336          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2337          * into the pending idle delta.
2338          */
2339         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2340         if (delta) {
2341                 int idx = calc_load_write_idx();
2342                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2343         }
2344 }
2345
2346 void calc_load_exit_idle(void)
2347 {
2348         struct rq *this_rq = this_rq();
2349
2350         /*
2351          * If we're still before the sample window, we're done.
2352          */
2353         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2354                 return;
2355
2356         /*
2357          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2358          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2359          * sync up for the next window.
2360          */
2361         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2362         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2363                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2364 }
2365
2366 static long calc_load_fold_idle(void)
2367 {
2368         int idx = calc_load_read_idx();
2369         long delta = 0;
2370
2371         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2372                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2373
2374         return delta;
2375 }
2376
2377 /**
2378  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2379  *
2380  * @x:         base of the power
2381  * @frac_bits: fractional bits of @x
2382  * @n:         power to raise @x to.
2383  *
2384  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2385  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2386  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2387  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2388  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2389  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2390  * vector.
2391  */
2392 static unsigned long
2393 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2394 {
2395         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2396
2397         if (n) for (;;) {
2398                 if (n & 1) {
2399                         result *= x;
2400                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2401                         result >>= frac_bits;
2402                 }
2403                 n >>= 1;
2404                 if (!n)
2405                         break;
2406                 x *= x;
2407                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2408                 x >>= frac_bits;
2409         }
2410
2411         return result;
2412 }
2413
2414 /*
2415  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2416  *
2417  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2418  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2419  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2420  *
2421  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2422  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2423  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2424  *
2425  *  ...
2426  *
2427  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2428  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2429  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2430  *
2431  * [1] application of the geometric series:
2432  *
2433  *              n         1 - x^(n+1)
2434  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2435  *             i=0          1 - x
2436  */
2437 static unsigned long
2438 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2439             unsigned long active, unsigned int n)
2440 {
2441
2442         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2443 }
2444
2445 /*
2446  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2447  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2448  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2449  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2450  *
2451  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2452  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2453  */
2454 static void calc_global_nohz(void)
2455 {
2456         long delta, active, n;
2457
2458         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2459                 /*
2460                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2461                  */
2462                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2463                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2464
2465                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2466                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2467
2468                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2469                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2470                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2471
2472                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2473         }
2474
2475         /*
2476          * Flip the idle index...
2477          *
2478          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2479          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2480          * index, this avoids a double flip messing things up.
2481          */
2482         smp_wmb();
2483         calc_load_idx++;
2484 }
2485 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2486
2487 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2488 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2489
2490 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2491
2492 /*
2493  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2494  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2495  */
2496 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2497 {
2498         long active, delta;
2499
2500         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2501                 return;
2502
2503         /*
2504          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2505          */
2506         delta = calc_load_fold_idle();
2507         if (delta)
2508                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2509
2510         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2511         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2512
2513         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2514         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2515         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2516
2517         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2518
2519         /*
2520          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2521          */
2522         calc_global_nohz();
2523 }
2524
2525 /*
2526  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2527  * active count.
2528  */
2529 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2530 {
2531         long delta;
2532
2533         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2534                 return;
2535
2536         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2537         if (delta)
2538                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2539
2540         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2541 }
2542
2543 /*
2544  * End of global load-average stuff
2545  */
2546
2547 /*
2548  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2549  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2550  *
2551  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2552  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2553  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2554  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2555  *
2556  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2557  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2558  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2559  *
2560  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2561  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2562  * particular idx is approximated to be zero.
2563  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2564  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2565  * based on 128 point scale.
2566  * Example:
2567  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2568  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2569  *
2570  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2571  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2572  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2573  */
2574 #define DEGRADE_SHIFT           7
2575 static const unsigned char
2576                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2577 static const unsigned char
2578                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2579                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2580                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2581                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2582                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2583                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2584
2585 /*
2586  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2587  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2588  * adding any new load.
2589  */
2590 static unsigned long
2591 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2592 {
2593         int j = 0;
2594
2595         if (!missed_updates)
2596                 return load;
2597
2598         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2599                 return 0;
2600
2601         if (idx == 1)
2602                 return load >> missed_updates;
2603
2604         while (missed_updates) {
2605                 if (missed_updates % 2)
2606                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2607
2608                 missed_updates >>= 1;
2609                 j++;
2610         }
2611         return load;
2612 }
2613
2614 /*
2615  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2616  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2617  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2618  */
2619 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2620                               unsigned long pending_updates)
2621 {
2622         int i, scale;
2623
2624         this_rq->nr_load_updates++;
2625
2626         /* Update our load: */
2627         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2628         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2629                 unsigned long old_load, new_load;
2630
2631                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2632
2633                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2634                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2635                 new_load = this_load;
2636                 /*
2637                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2638                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2639                  * example.
2640                  */
2641                 if (new_load > old_load)
2642                         new_load += scale - 1;
2643
2644                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2645         }
2646
2647         sched_avg_update(this_rq);
2648 }
2649
2650 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2651 /*
2652  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2653  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2654  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2655  *
2656  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2657  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2658  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2659  * (tick_nohz_idle_exit).
2660  *
2661  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2662  */
2663
2664 /*
2665  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2666  * idle balance.
2667  */
2668 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2669 {
2670         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2671         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2672         unsigned long pending_updates;
2673
2674         /*
2675          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2676          */
2677         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2678                 return;
2679
2680         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2681         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2682
2683         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2684 }
2685
2686 /*
2687  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2688  */
2689 void update_cpu_load_nohz(void)
2690 {
2691         struct rq *this_rq = this_rq();
2692         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2693         unsigned long pending_updates;
2694
2695         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2696                 return;
2697
2698         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2699         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2700         if (pending_updates) {
2701                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2702                 /*
2703                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2704                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2705                  */
2706                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2707         }
2708         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2709 }
2710 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2711
2712 /*
2713  * Called from scheduler_tick()
2714  */
2715 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2716 {
2717         /*
2718          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2719          */
2720         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2721         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2722
2723         calc_load_account_active(this_rq);
2724 }
2725
2726 #ifdef CONFIG_SMP
2727
2728 /*
2729  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2730  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2731  */
2732 void sched_exec(void)
2733 {
2734         struct task_struct *p = current;
2735         unsigned long flags;
2736         int dest_cpu;
2737
2738         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2739         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2740         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2741                 goto unlock;
2742
2743         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2744                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2745
2746                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2747                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2748                 return;
2749         }
2750 unlock:
2751         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2752 }
2753
2754 #endif
2755
2756 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2757 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2758
2759 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2760 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2761
2762 /*
2763  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2764  * @p in case that task is currently running.
2765  *
2766  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2767  */
2768 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2769 {
2770         u64 ns = 0;
2771
2772         if (task_current(rq, p)) {
2773                 update_rq_clock(rq);
2774                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2775                 if ((s64)ns < 0)
2776                         ns = 0;
2777         }
2778
2779         return ns;
2780 }
2781
2782 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2783 {
2784         unsigned long flags;
2785         struct rq *rq;
2786         u64 ns = 0;
2787
2788         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2789         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2790         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2791
2792         return ns;
2793 }
2794
2795 /*
2796  * Return accounted runtime for the task.
2797  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2798  * pending runtime that have not been accounted yet.
2799  */
2800 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2801 {
2802         unsigned long flags;
2803         struct rq *rq;
2804         u64 ns = 0;
2805
2806         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2807         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2808         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2809
2810         return ns;
2811 }
2812
2813 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2814 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2815 struct cpuacct root_cpuacct;
2816 #endif
2817
2818 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2819                                             u64 tmp)
2820 {
2821 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2822         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2823         struct cpuacct *ca;
2824 #endif
2825         /*
2826          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2827          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2828          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2829          *
2830          */
2831         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2832
2833 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2834         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2835                 return;
2836
2837         rcu_read_lock();
2838         ca = task_ca(p);
2839         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2840                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2841                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2842                 ca = parent_ca(ca);
2843         }
2844         rcu_read_unlock();
2845 #endif
2846 }
2847
2848
2849 /*
2850  * Account user cpu time to a process.
2851  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2852  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2853  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2854  */
2855 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2856                        cputime_t cputime_scaled)
2857 {
2858         int index;
2859
2860         /* Add user time to process. */
2861         p->utime += cputime;
2862         p->utimescaled += cputime_scaled;
2863         account_group_user_time(p, cputime);
2864
2865         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2866
2867         /* Add user time to cpustat. */
2868         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2869
2870         /* Account for user time used */
2871         acct_update_integrals(p);
2872 }
2873
2874 /*
2875  * Account guest cpu time to a process.
2876  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2877  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2878  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2879  */
2880 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2881                                cputime_t cputime_scaled)
2882 {
2883         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2884
2885         /* Add guest time to process. */
2886         p->utime += cputime;
2887         p->utimescaled += cputime_scaled;
2888         account_group_user_time(p, cputime);
2889         p->gtime += cputime;
2890
2891         /* Add guest time to cpustat. */
2892         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2893                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
2894                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
2895         } else {
2896                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
2897                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
2898         }
2899 }
2900
2901 /*
2902  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2903  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2904  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2905  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2906  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2907  */
2908 static inline
2909 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2910                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2911 {
2912         /* Add system time to process. */
2913         p->stime += cputime;
2914         p->stimescaled += cputime_scaled;
2915         account_group_system_time(p, cputime);
2916
2917         /* Add system time to cpustat. */
2918         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2919
2920         /* Account for system time used */
2921         acct_update_integrals(p);
2922 }
2923
2924 /*
2925  * Account system cpu time to a process.
2926  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2927  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2928  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2929  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2930  */
2931 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2932                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2933 {
2934         int index;
2935
2936         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2937                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2938                 return;
2939         }
2940
2941         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2942                 index = CPUTIME_IRQ;
2943         else if (in_serving_softirq())
2944                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2945         else
2946                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2947
2948         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2949 }
2950
2951 /*
2952  * Account for involuntary wait time.
2953  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2954  */
2955 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2956 {
2957         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2958
2959         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
2960 }
2961
2962 /*
2963  * Account for idle time.
2964  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2965  */
2966 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2967 {
2968         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2969         struct rq *rq = this_rq();
2970
2971         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2972                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2973         else
2974                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2975 }
2976
2977 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2978 {
2979 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2980         if (static_key_false(&paravirt_steal_enabled)) {
2981                 u64 steal, st = 0;
2982
2983                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2984                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2985
2986                 st = steal_ticks(steal);
2987                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2988
2989                 account_steal_time(st);
2990                 return st;
2991         }
2992 #endif
2993         return false;
2994 }
2995
2996 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2997
2998 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2999 /*
3000  * Account a tick to a process and cpustat
3001  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3002  * @user_tick: is the tick from userspace
3003  * @rq: the pointer to rq
3004  *
3005  * Tick demultiplexing follows the order
3006  * - pending hardirq update
3007  * - pending softirq update
3008  * - user_time
3009  * - idle_time
3010  * - system time
3011  *   - check for guest_time
3012  *   - else account as system_time
3013  *
3014  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3015  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3016  * opportunity to update it solely in system time.
3017  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3018  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3019  */
3020 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3021                                                 struct rq *rq)
3022 {
3023         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3024         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
3025
3026         if (steal_account_process_tick())
3027                 return;
3028
3029         if (irqtime_account_hi_update()) {
3030                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
3031         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3032                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
3033         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3034                 /*
3035                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3036                  * So, we have to handle it separately here.
3037                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3038                  */
3039                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3040                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
3041         } else if (user_tick) {
3042                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3043         } else if (p == rq->idle) {
3044                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3045         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3046                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3047         } else {
3048                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3049                                         CPUTIME_SYSTEM);
3050         }
3051 }
3052
3053 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3054 {
3055         int i;
3056         struct rq *rq = this_rq();
3057
3058         for (i = 0; i < ticks; i++)
3059                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3060 }
3061 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3062 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3063 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3064                                                 struct rq *rq) {}
3065 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3066
3067 /*
3068  * Account a single tick of cpu time.
3069  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3070  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3071  */
3072 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3073 {
3074         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3075         struct rq *rq = this_rq();
3076
3077         if (sched_clock_irqtime) {
3078                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3079                 return;
3080         }
3081
3082         if (steal_account_process_tick())
3083                 return;
3084
3085         if (user_tick)
3086                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3087         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3088                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3089                                     one_jiffy_scaled);
3090         else
3091                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3092 }
3093
3094 /*
3095  * Account multiple ticks of steal time.
3096  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3097  * @ticks: number of stolen ticks
3098  */
3099 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3100 {
3101         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3102 }
3103
3104 /*
3105  * Account multiple ticks of idle time.
3106  * @ticks: number of stolen ticks
3107  */
3108 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3109 {
3110
3111         if (sched_clock_irqtime) {
3112                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3113                 return;
3114         }
3115
3116         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3117 }
3118
3119 #endif
3120
3121 /*
3122  * Use precise platform statistics if available:
3123  */
3124 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3125 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3126 {
3127         *ut = p->utime;
3128         *st = p->stime;
3129 }
3130
3131 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3132 {
3133         struct task_cputime cputime;
3134
3135         thread_group_cputime(p, &cputime);
3136
3137         *ut = cputime.utime;
3138         *st = cputime.stime;
3139 }
3140 #else
3141
3142 #ifndef nsecs_to_cputime
3143 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3144 #endif
3145
3146 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3147 {
3148         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
3149
3150         /*
3151          * Use CFS's precise accounting:
3152          */
3153         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3154
3155         if (total) {
3156                 u64 temp = (__force u64) rtime;
3157
3158                 temp *= (__force u64) utime;
3159                 do_div(temp, (__force u32) total);
3160                 utime = (__force cputime_t) temp;
3161         } else
3162                 utime = rtime;
3163
3164         /*
3165          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3166          */
3167         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3168         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
3169
3170         *ut = p->prev_utime;
3171         *st = p->prev_stime;
3172 }
3173
3174 /*
3175  * Must be called with siglock held.
3176  */
3177 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3178 {
3179         struct signal_struct *sig = p->signal;
3180         struct task_cputime cputime;
3181         cputime_t rtime, utime, total;
3182
3183         thread_group_cputime(p, &cputime);
3184
3185         total = cputime.utime + cputime.stime;
3186         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3187
3188         if (total) {
3189                 u64 temp = (__force u64) rtime;
3190
3191                 temp *= (__force u64) cputime.utime;
3192                 do_div(temp, (__force u32) total);
3193                 utime = (__force cputime_t) temp;
3194         } else
3195                 utime = rtime;
3196
3197         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3198         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
3199
3200         *ut = sig->prev_utime;
3201         *st = sig->prev_stime;
3202 }
3203 #endif
3204
3205 /*
3206  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3207  * We call it with interrupts disabled.
3208  */
3209 void scheduler_tick(void)
3210 {
3211         int cpu = smp_processor_id();
3212         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3213         struct task_struct *curr = rq->curr;
3214
3215         sched_clock_tick();
3216
3217         raw_spin_lock(&rq->lock);
3218         update_rq_clock(rq);
3219         update_cpu_load_active(rq);
3220         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3221         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3222
3223         perf_event_task_tick();
3224
3225 #ifdef CONFIG_SMP
3226         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3227         trigger_load_balance(rq, cpu);
3228 #endif
3229 }
3230
3231 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3232 {
3233         if (in_lock_functions(addr)) {
3234                 addr = CALLER_ADDR2;
3235                 if (in_lock_functions(addr))
3236                         addr = CALLER_ADDR3;
3237         }
3238         return addr;
3239 }
3240
3241 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3242                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3243
3244 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3245 {
3246 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3247         /*
3248          * Underflow?
3249          */
3250         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3251                 return;
3252 #endif
3253         preempt_count() += val;
3254 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3255         /*
3256          * Spinlock count overflowing soon?
3257          */
3258         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3259                                 PREEMPT_MASK - 10);
3260 #endif
3261         if (preempt_count() == val)
3262                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3263 }
3264 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3265
3266 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3267 {
3268 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3269         /*
3270          * Underflow?
3271          */
3272         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3273                 return;
3274         /*
3275          * Is the spinlock portion underflowing?
3276          */
3277         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3278                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3279                 return;
3280 #endif
3281
3282         if (preempt_count() == val)
3283                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3284         preempt_count() -= val;
3285 }
3286 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3287
3288 #endif
3289
3290 /*
3291  * Print scheduling while atomic bug:
3292  */
3293 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3294 {
3295         if (oops_in_progress)
3296                 return;
3297
3298         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3299                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3300
3301         debug_show_held_locks(prev);
3302         print_modules();
3303         if (irqs_disabled())
3304                 print_irqtrace_events(prev);
3305         dump_stack();
3306         add_taint(TAINT_WARN);
3307 }
3308
3309 /*
3310  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3311  */
3312 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3313 {
3314         /*
3315          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3316          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3317          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3318          */
3319         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3320                 __schedule_bug(prev);
3321         rcu_sleep_check();
3322
3323         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3324
3325         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3326 }
3327
3328 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3329 {
3330         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3331                 update_rq_clock(rq);
3332         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3333 }
3334
3335 /*
3336  * Pick up the highest-prio task:
3337  */
3338 static inline struct task_struct *
3339 pick_next_task(struct rq *rq)
3340 {
3341         const struct sched_class *class;
3342         struct task_struct *p;
3343
3344         /*
3345          * Optimization: we know that if all tasks are in
3346          * the fair class we can call that function directly:
3347          */
3348         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3349                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3350                 if (likely(p))
3351                         return p;
3352         }
3353
3354         for_each_class(class) {
3355                 p = class->pick_next_task(rq);
3356                 if (p)
3357                         return p;
3358         }
3359
3360         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3361 }
3362
3363 /*
3364  * __schedule() is the main scheduler function.
3365  */
3366 static void __sched __schedule(void)
3367 {
3368         struct task_struct *prev, *next;
3369         unsigned long *switch_count;
3370         struct rq *rq;
3371         int cpu;
3372
3373 need_resched:
3374         preempt_disable();
3375         cpu = smp_processor_id();
3376         rq = cpu_rq(cpu);
3377         rcu_note_context_switch(cpu);
3378         prev = rq->curr;
3379
3380         schedule_debug(prev);
3381
3382         if (sched_feat(HRTICK))
3383                 hrtick_clear(rq);
3384
3385         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3386
3387         switch_count = &prev->nivcsw;
3388         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3389                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3390                         prev->state = TASK_RUNNING;
3391                 } else {
3392                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3393                         prev->on_rq = 0;
3394
3395                         /*
3396                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3397                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3398                          * concurrency.
3399                          */
3400                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3401                                 struct task_struct *to_wakeup;
3402
3403                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3404                                 if (to_wakeup)
3405                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3406                         }
3407                 }
3408                 switch_count = &prev->nvcsw;
3409         }
3410
3411         pre_schedule(rq, prev);
3412
3413         if (unlikely(!rq->nr_running))
3414                 idle_balance(cpu, rq);
3415
3416         put_prev_task(rq, prev);
3417         next = pick_next_task(rq);
3418         clear_tsk_need_resched(prev);
3419         rq->skip_clock_update = 0;
3420
3421         if (likely(prev != next)) {
3422                 rq->nr_switches++;
3423                 rq->curr = next;
3424                 ++*switch_count;
3425
3426                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3427                 /*
3428                  * The context switch have flipped the stack from under us
3429                  * and restored the local variables which were saved when
3430                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3431                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3432                  */
3433                 cpu = smp_processor_id();
3434                 rq = cpu_rq(cpu);
3435         } else
3436                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3437
3438         post_schedule(rq);
3439
3440         sched_preempt_enable_no_resched();
3441         if (need_resched())
3442                 goto need_resched;
3443 }
3444
3445 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3446 {
3447         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3448                 return;
3449         /*
3450          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3451          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3452          */
3453         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3454                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3455 }
3456
3457 asmlinkage void __sched schedule(void)
3458 {
3459         struct task_struct *tsk = current;
3460
3461         sched_submit_work(tsk);
3462         __schedule();
3463 }
3464 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3465
3466 /**
3467  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3468  *
3469  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3470  */
3471 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3472 {
3473         sched_preempt_enable_no_resched();
3474         schedule();
3475         preempt_disable();
3476 }
3477
3478 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3479
3480 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3481 {
3482         if (lock->owner != owner)
3483                 return false;
3484
3485         /*
3486          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3487          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3488          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3489          * ensures the memory stays valid.
3490          */
3491         barrier();
3492
3493         return owner->on_cpu;
3494 }
3495
3496 /*
3497  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3498  * access and not reliable.
3499  */
3500 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3501 {
3502         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3503                 return 0;
3504
3505         rcu_read_lock();
3506         while (owner_running(lock, owner)) {
3507                 if (need_resched())
3508                         break;
3509
3510                 arch_mutex_cpu_relax();
3511         }
3512         rcu_read_unlock();
3513
3514         /*
3515          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3516          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3517          * success only when lock->owner is NULL.
3518          */
3519         return lock->owner == NULL;
3520 }
3521 #endif
3522
3523 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3524 /*
3525  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3526  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3527  * occur there and call schedule directly.
3528  */
3529 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3530 {
3531         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3532
3533         /*
3534          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3535          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3536          */
3537         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3538                 return;
3539
3540         do {
3541                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3542                 __schedule();
3543                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3544
3545                 /*
3546                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3547                  * between schedule and now.
3548                  */
3549                 barrier();
3550         } while (need_resched());
3551 }
3552 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3553
3554 /*
3555  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3556  * off of irq context.
3557  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3558  * protect us against recursive calling from irq.
3559  */
3560 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3561 {
3562         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3563
3564         /* Catch callers which need to be fixed */
3565         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3566
3567         do {
3568                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3569                 local_irq_enable();
3570                 __schedule();
3571                 local_irq_disable();
3572                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3573
3574                 /*
3575                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3576                  * between schedule and now.
3577                  */
3578                 barrier();
3579         } while (need_resched());
3580 }
3581
3582 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3583
3584 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3585                           void *key)
3586 {
3587         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3588 }
3589 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3590
3591 /*
3592  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3593  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3594  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3595  *
3596  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3597  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3598  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3599  */
3600 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3601                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3602 {
3603         wait_queue_t *curr, *next;
3604
3605         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3606                 unsigned flags = curr->flags;
3607
3608                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3609                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3610                         break;
3611         }
3612 }
3613
3614 /**
3615  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3616  * @q: the waitqueue
3617  * @mode: which threads
3618  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3619  * @key: is directly passed to the wakeup function
3620  *
3621  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3622  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3623  */
3624 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3625                         int nr_exclusive, void *key)
3626 {
3627         unsigned long flags;
3628
3629         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3630         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3631         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3632 }
3633 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3634
3635 /*
3636  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3637  */
3638 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3639 {
3640         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3641 }
3642 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3643
3644 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3645 {
3646         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3647 }
3648 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3649
3650 /**
3651  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3652  * @q: the waitqueue
3653  * @mode: which threads
3654  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3655  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3656  *
3657  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3658  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3659  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3660  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3661  *
3662  * On UP it can prevent extra preemption.
3663  *
3664  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3665  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3666  */
3667 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3668                         int nr_exclusive, void *key)
3669 {
3670         unsigned long flags;
3671         int wake_flags = WF_SYNC;
3672
3673         if (unlikely(!q))
3674                 return;
3675
3676         if (unlikely(!nr_exclusive))
3677                 wake_flags = 0;
3678
3679         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3680         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3681         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3682 }
3683 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3684
3685 /*
3686  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3687  */
3688 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3689 {
3690         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3691 }
3692 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3693
3694 /**
3695  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3696  * @x:  holds the state of this particular completion
3697  *
3698  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3699  * awakened in the same order in which they were queued.
3700  *
3701  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3702  *
3703  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3704  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3705  */
3706 void complete(struct completion *x)
3707 {
3708         unsigned long flags;
3709
3710         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3711         x->done++;
3712         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3713         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3714 }
3715 EXPORT_SYMBOL(complete);
3716
3717 /**
3718  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3719  * @x:  holds the state of this particular completion
3720  *
3721  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3722  *
3723  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3724  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3725  */
3726 void complete_all(struct completion *x)
3727 {
3728         unsigned long flags;
3729
3730         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3731         x->done += UINT_MAX/2;
3732         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3733         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3734 }
3735 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3736
3737 static inline long __sched
3738 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3739 {
3740         if (!x->done) {
3741                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3742
3743                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3744                 do {
3745                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3746                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3747                                 break;
3748                         }
3749                         __set_current_state(state);
3750                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3751                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3752                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3753                 } while (!x->done && timeout);
3754                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3755                 if (!x->done)
3756                         return timeout;
3757         }
3758         x->done--;
3759         return timeout ?: 1;
3760 }
3761
3762 static long __sched
3763 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3764 {
3765         might_sleep();
3766
3767         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3768         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3769         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3770         return timeout;
3771 }
3772
3773 /**
3774  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3775  * @x:  holds the state of this particular completion
3776  *
3777  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3778  * interruptible and there is no timeout.
3779  *
3780  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3781  * and interrupt capability. Also see complete().
3782  */
3783 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3784 {
3785         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3786 }
3787 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3788
3789 /**
3790  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3791  * @x:  holds the state of this particular completion
3792  * @timeout:  timeout value in jiffies
3793  *
3794  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3795  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3796  * interruptible.
3797  *
3798  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3799  * jiffies left till timeout) if completed.
3800  */
3801 unsigned long __sched
3802 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3803 {
3804         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3805 }
3806 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3807
3808 /**
3809  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3810  * @x:  holds the state of this particular completion
3811  *
3812  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3813  * interruptible.
3814  *
3815  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3816  */
3817 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3818 {
3819         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3820         if (t == -ERESTARTSYS)
3821                 return t;
3822         return 0;
3823 }
3824 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3825
3826 /**
3827  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3828  * @x:  holds the state of this particular completion
3829  * @timeout:  timeout value in jiffies
3830  *
3831  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3832  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3833  *
3834  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3835  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3836  */
3837 long __sched
3838 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3839                                           unsigned long timeout)
3840 {
3841         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3842 }
3843 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3844
3845 /**
3846  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3847  * @x:  holds the state of this particular completion
3848  *
3849  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3850  * interrupted by a kill signal.
3851  *
3852  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3853  */
3854 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3855 {
3856         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3857         if (t == -ERESTARTSYS)
3858                 return t;
3859         return 0;
3860 }
3861 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3862
3863 /**
3864  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3865  * @x:  holds the state of this particular completion
3866  * @timeout:  timeout value in jiffies
3867  *
3868  * This waits for either a completion of a specific task to be
3869  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3870  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3871  *
3872  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3873  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3874  */
3875 long __sched
3876 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3877                                      unsigned long timeout)
3878 {
3879         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3880 }
3881 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3882
3883 /**
3884  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3885  *      @x:     completion structure
3886  *
3887  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3888  *               1 if a decrement succeeded.
3889  *
3890  *      If a completion is being used as a counting completion,
3891  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3892  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3893  *      is protecting is not available.
3894  */
3895 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3896 {
3897         unsigned long flags;
3898         int ret = 1;
3899
3900         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3901         if (!x->done)
3902                 ret = 0;
3903         else
3904                 x->done--;
3905         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3906         return ret;
3907 }
3908 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3909
3910 /**
3911  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3912  *      @x:     completion structure
3913  *
3914  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3915  *               1 if there are no waiters.
3916  *
3917  */
3918 bool completion_done(struct completion *x)
3919 {
3920         unsigned long flags;
3921         int ret = 1;
3922
3923         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3924         if (!x->done)
3925                 ret = 0;
3926         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3927         return ret;
3928 }
3929 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3930
3931 static long __sched
3932 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3933 {
3934         unsigned long flags;
3935         wait_queue_t wait;
3936
3937         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3938
3939         __set_current_state(state);
3940
3941         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3942         __add_wait_queue(q, &wait);
3943         spin_unlock(&q->lock);
3944         timeout = schedule_timeout(timeout);
3945         spin_lock_irq(&q->lock);
3946         __remove_wait_queue(q, &wait);
3947         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3948
3949         return timeout;
3950 }
3951
3952 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3953 {
3954         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3955 }
3956 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3957
3958 long __sched
3959 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3960 {
3961         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3962 }
3963 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3964
3965 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3966 {
3967         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3968 }
3969 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3970
3971 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3972 {
3973         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3974 }
3975 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3976
3977 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3978
3979 /*
3980  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3981  * @p: task
3982  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3983  *
3984  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3985  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3986  *
3987  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3988  */
3989 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3990 {
3991         int oldprio, on_rq, running;
3992         struct rq *rq;
3993         const struct sched_class *prev_class;
3994
3995         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3996
3997         rq = __task_rq_lock(p);
3998
3999         /*
4000          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
4001          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
4002          *
4003          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
4004          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
4005          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
4006          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
4007          * with interrupts disabled and will complete the lock
4008          * protected section without being interrupted. So there is no
4009          * real need to boost.
4010          */
4011         if (unlikely(p == rq->idle)) {
4012                 WARN_ON(p != rq->curr);
4013                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
4014                 goto out_unlock;
4015         }
4016
4017         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4018         oldprio = p->prio;
4019         prev_class = p->sched_class;
4020         on_rq = p->on_rq;
4021         running = task_current(rq, p);
4022         if (on_rq)
4023                 dequeue_task(rq, p, 0);
4024         if (running)
4025                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4026
4027         if (rt_prio(prio))
4028                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4029         else
4030                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4031
4032         p->prio = prio;
4033
4034         if (running)
4035                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4036         if (on_rq)
4037                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4038
4039         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4040 out_unlock:
4041         __task_rq_unlock(rq);
4042 }
4043 #endif
4044 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4045 {
4046         int old_prio, delta, on_rq;
4047         unsigned long flags;
4048         struct rq *rq;
4049
4050         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4051                 return;
4052         /*
4053          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4054          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4055          */
4056         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4057         /*
4058          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4059          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4060          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4061          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4062          */
4063         if (task_has_rt_policy(p)) {
4064                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4065                 goto out_unlock;
4066         }
4067         on_rq = p->on_rq;
4068         if (on_rq)
4069                 dequeue_task(rq, p, 0);
4070
4071         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4072         set_load_weight(p);
4073         old_prio = p->prio;
4074         p->prio = effective_prio(p);
4075         delta = p->prio - old_prio;
4076
4077         if (on_rq) {
4078                 enqueue_task(rq, p, 0);
4079                 /*
4080                  * If the task increased its priority or is running and
4081                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4082                  */
4083                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4084                         resched_task(rq->curr);
4085         }
4086 out_unlock:
4087         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4088 }
4089 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4090
4091 /*
4092  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4093  * @p: task
4094  * @nice: nice value
4095  */
4096 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4097 {
4098         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4099         int nice_rlim = 20 - nice;
4100
4101         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4102                 capable(CAP_SYS_NICE));
4103 }
4104
4105 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4106
4107 /*
4108  * sys_nice - change the priority of the current process.
4109  * @increment: priority increment
4110  *
4111  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4112  * does similar things.
4113  */
4114 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4115 {
4116         long nice, retval;
4117
4118         /*
4119          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4120          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4121          * and we have a single winner.
4122          */
4123         if (increment < -40)
4124                 increment = -40;
4125         if (increment > 40)
4126                 increment = 40;
4127
4128         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4129         if (nice < -20)
4130                 nice = -20;
4131         if (nice > 19)
4132                 nice = 19;
4133
4134         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4135                 return -EPERM;
4136
4137         retval = security_task_setnice(current, nice);
4138         if (retval)
4139                 return retval;
4140
4141         set_user_nice(current, nice);
4142         return 0;
4143 }
4144
4145 #endif
4146
4147 /**
4148  * task_prio - return the priority value of a given task.
4149  * @p: the task in question.
4150  *
4151  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4152  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4153  * around 0, value goes from -16 to +15.
4154  */
4155 int task_prio(const struct task_struct *p)
4156 {
4157         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4158 }
4159
4160 /**
4161  * task_nice - return the nice value of a given task.
4162  * @p: the task in question.
4163  */
4164 int task_nice(const struct task_struct *p)
4165 {
4166         return TASK_NICE(p);
4167 }
4168 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4169
4170 /**
4171  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4172  * @cpu: the processor in question.
4173  */
4174 int idle_cpu(int cpu)
4175 {
4176         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4177
4178         if (rq->curr != rq->idle)
4179                 return 0;
4180
4181         if (rq->nr_running)
4182                 return 0;
4183
4184 #ifdef CONFIG_SMP
4185         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
4186                 return 0;
4187 #endif
4188
4189         return 1;
4190 }
4191
4192 /**
4193  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4194  * @cpu: the processor in question.
4195  */
4196 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4197 {
4198         return cpu_rq(cpu)->idle;
4199 }
4200
4201 /**
4202  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4203  * @pid: the pid in question.
4204  */
4205 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4206 {
4207         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4208 }
4209
4210 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4211 static void
4212 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4213 {
4214         p->policy = policy;
4215         p->rt_priority = prio;
4216         p->normal_prio = normal_prio(p);
4217         /* we are holding p->pi_lock already */
4218         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4219         if (rt_prio(p->prio))
4220                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4221         else
4222                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4223         set_load_weight(p);
4224 }
4225
4226 /*
4227  * check the target process has a UID that matches the current process's
4228  */
4229 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4230 {
4231         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4232         bool match;
4233
4234         rcu_read_lock();
4235         pcred = __task_cred(p);
4236         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4237                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4238         rcu_read_unlock();
4239         return match;
4240 }
4241
4242 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4243                                 const struct sched_param *param, bool user)
4244 {
4245         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4246         unsigned long flags;
4247         const struct sched_class *prev_class;
4248         struct rq *rq;
4249         int reset_on_fork;
4250
4251         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4252         BUG_ON(in_interrupt());
4253 recheck:
4254         /* double check policy once rq lock held */
4255         if (policy < 0) {
4256                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4257                 policy = oldpolicy = p->policy;
4258         } else {
4259                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4260                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4261
4262                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4263                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4264                                 policy != SCHED_IDLE)
4265                         return -EINVAL;
4266         }
4267
4268         /*
4269          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4270          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4271          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4272          */
4273         if (param->sched_priority < 0 ||
4274             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4275             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4276                 return -EINVAL;
4277         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4278                 return -EINVAL;
4279
4280         /*
4281          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4282          */
4283         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4284                 if (rt_policy(policy)) {
4285                         unsigned long rlim_rtprio =
4286                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4287
4288                         /* can't set/change the rt policy */
4289                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4290                                 return -EPERM;
4291
4292                         /* can't increase priority */
4293                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4294                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4295                                 return -EPERM;
4296                 }
4297
4298                 /*
4299                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4300                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4301                  */
4302                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4303                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4304                                 return -EPERM;
4305                 }
4306
4307                 /* can't change other user's priorities */
4308                 if (!check_same_owner(p))
4309                         return -EPERM;
4310
4311                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4312                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4313                         return -EPERM;
4314         }
4315
4316         if (user) {
4317                 retval = security_task_setscheduler(p);
4318                 if (retval)
4319                         return retval;
4320         }
4321
4322         /*
4323          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4324          * changing the priority of the task:
4325          *
4326          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4327          * runqueue lock must be held.
4328          */
4329         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4330
4331         /*
4332          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4333          */
4334         if (p == rq->stop) {
4335                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4336                 return -EINVAL;
4337         }
4338
4339         /*
4340          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4341          */
4342         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4343                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4344
4345                 __task_rq_unlock(rq);
4346                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4347                 return 0;
4348         }
4349
4350 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4351         if (user) {
4352                 /*
4353                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4354                  * assigned.
4355                  */
4356                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4357                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4358                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4359                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4360                         return -EPERM;
4361                 }
4362         }
4363 #endif
4364
4365         /* recheck policy now with rq lock held */
4366         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4367                 policy = oldpolicy = -1;
4368                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4369                 goto recheck;
4370         }
4371         on_rq = p->on_rq;
4372         running = task_current(rq, p);
4373         if (on_rq)
4374                 dequeue_task(rq, p, 0);
4375         if (running)
4376                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4377
4378         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4379
4380         oldprio = p->prio;
4381         prev_class = p->sched_class;
4382         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4383
4384         if (running)
4385                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4386         if (on_rq)
4387                 enqueue_task(rq, p, 0);
4388
4389         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4390         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4391
4392         rt_mutex_adjust_pi(p);
4393
4394         return 0;
4395 }
4396
4397 /**
4398  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4399  * @p: the task in question.
4400  * @policy: new policy.
4401  * @param: structure containing the new RT priority.
4402  *
4403  * NOTE that the task may be already dead.
4404  */
4405 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4406                        const struct sched_param *param)
4407 {
4408         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4409 }
4410 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4411
4412 /**
4413  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4414  * @p: the task in question.
4415  * @policy: new policy.
4416  * @param: structure containing the new RT priority.
4417  *
4418  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4419  * current context has permission.  For example, this is needed in
4420  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4421  * but our caller might not have that capability.
4422  */
4423 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4424                                const struct sched_param *param)
4425 {
4426         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4427 }
4428
4429 static int
4430 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4431 {
4432         struct sched_param lparam;
4433         struct task_struct *p;
4434         int retval;
4435
4436         if (!param || pid < 0)
4437                 return -EINVAL;
4438         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4439                 return -EFAULT;
4440
4441         rcu_read_lock();
4442         retval = -ESRCH;
4443         p = find_process_by_pid(pid);
4444         if (p != NULL)
4445                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4446         rcu_read_unlock();
4447
4448         return retval;
4449 }
4450
4451 /**
4452  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4453  * @pid: the pid in question.
4454  * @policy: new policy.
4455  * @param: structure containing the new RT priority.
4456  */
4457 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4458                 struct sched_param __user *, param)
4459 {
4460         /* negative values for policy are not valid */
4461         if (policy < 0)
4462                 return -EINVAL;
4463
4464         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4465 }
4466
4467 /**
4468  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4469  * @pid: the pid in question.
4470  * @param: structure containing the new RT priority.
4471  */
4472 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4473 {
4474         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4475 }
4476
4477 /**
4478  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4479  * @pid: the pid in question.
4480  */
4481 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4482 {
4483         struct task_struct *p;
4484         int retval;
4485
4486         if (pid < 0)
4487                 return -EINVAL;
4488
4489         retval = -ESRCH;
4490         rcu_read_lock();
4491         p = find_process_by_pid(pid);
4492         if (p) {
4493                 retval = security_task_getscheduler(p);
4494                 if (!retval)
4495                         retval = p->policy
4496                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4497         }
4498         rcu_read_unlock();
4499         return retval;
4500 }
4501
4502 /**
4503  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4504  * @pid: the pid in question.
4505  * @param: structure containing the RT priority.
4506  */
4507 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4508 {
4509         struct sched_param lp;
4510         struct task_struct *p;
4511         int retval;
4512
4513         if (!param || pid < 0)
4514                 return -EINVAL;
4515
4516         rcu_read_lock();
4517         p = find_process_by_pid(pid);
4518         retval = -ESRCH;
4519         if (!p)
4520                 goto out_unlock;
4521
4522         retval = security_task_getscheduler(p);
4523         if (retval)
4524                 goto out_unlock;
4525
4526         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4527         rcu_read_unlock();
4528
4529         /*
4530          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4531          */
4532         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4533
4534         return retval;
4535
4536 out_unlock:
4537         rcu_read_unlock();
4538         return retval;
4539 }
4540
4541 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4542 {
4543         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4544         struct task_struct *p;
4545         int retval;
4546
4547         get_online_cpus();
4548         rcu_read_lock();
4549
4550         p = find_process_by_pid(pid);
4551         if (!p) {
4552                 rcu_read_unlock();
4553                 put_online_cpus();
4554                 return -ESRCH;
4555         }
4556
4557         /* Prevent p going away */
4558         get_task_struct(p);
4559         rcu_read_unlock();
4560
4561         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4562                 retval = -ENOMEM;
4563                 goto out_put_task;
4564         }
4565         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4566                 retval = -ENOMEM;
4567                 goto out_free_cpus_allowed;
4568         }
4569         retval = -EPERM;
4570         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4571                 goto out_unlock;
4572
4573         retval = security_task_setscheduler(p);
4574         if (retval)
4575                 goto out_unlock;
4576
4577         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4578         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4579 again:
4580         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4581
4582         if (!retval) {
4583                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4584                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4585                         /*
4586                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4587                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4588                          * cpuset's cpus_allowed
4589                          */
4590                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4591                         goto again;
4592                 }
4593         }
4594 out_unlock:
4595         free_cpumask_var(new_mask);
4596 out_free_cpus_allowed:
4597         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4598 out_put_task:
4599         put_task_struct(p);
4600         put_online_cpus();
4601         return retval;
4602 }
4603
4604 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4605                              struct cpumask *new_mask)
4606 {
4607         if (len < cpumask_size())
4608                 cpumask_clear(new_mask);
4609         else if (len > cpumask_size())
4610                 len = cpumask_size();
4611
4612         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4613 }
4614
4615 /**
4616  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4617  * @pid: pid of the process
4618  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4619  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4620  */
4621 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4622                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4623 {
4624         cpumask_var_t new_mask;
4625         int retval;
4626
4627         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4628                 return -ENOMEM;
4629
4630         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4631         if (retval == 0)
4632                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4633         free_cpumask_var(new_mask);
4634         return retval;
4635 }
4636
4637 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4638 {
4639         struct task_struct *p;
4640         unsigned long flags;
4641         int retval;
4642
4643         get_online_cpus();
4644         rcu_read_lock();
4645
4646         retval = -ESRCH;
4647         p = find_process_by_pid(pid);
4648         if (!p)
4649                 goto out_unlock;
4650
4651         retval = security_task_getscheduler(p);
4652         if (retval)
4653                 goto out_unlock;
4654
4655         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4656         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4657         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4658
4659 out_unlock:
4660         rcu_read_unlock();
4661         put_online_cpus();
4662
4663         return retval;
4664 }
4665
4666 /**
4667  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4668  * @pid: pid of the process
4669  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4670  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4671  */
4672 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4673                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4674 {
4675         int ret;
4676         cpumask_var_t mask;
4677
4678         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4679                 return -EINVAL;
4680         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4681                 return -EINVAL;
4682
4683         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4684                 return -ENOMEM;
4685
4686         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4687         if (ret == 0) {
4688                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4689
4690                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4691                         ret = -EFAULT;
4692                 else
4693                         ret = retlen;
4694         }
4695         free_cpumask_var(mask);
4696
4697         return ret;
4698 }
4699
4700 /**
4701  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4702  *
4703  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4704  * other threads running on this CPU then this function will return.
4705  */
4706 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4707 {
4708         struct rq *rq = this_rq_lock();
4709
4710         schedstat_inc(rq, yld_count);
4711         current->sched_class->yield_task(rq);
4712
4713         /*
4714          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4715          * no need to preempt or enable interrupts:
4716          */
4717         __release(rq->lock);
4718         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4719         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4720         sched_preempt_enable_no_resched();
4721
4722         schedule();
4723
4724         return 0;
4725 }
4726
4727 static inline int should_resched(void)
4728 {
4729         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4730 }
4731
4732 static void __cond_resched(void)
4733 {
4734         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4735         __schedule();
4736         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4737 }
4738
4739 int __sched _cond_resched(void)
4740 {
4741         if (should_resched()) {
4742                 __cond_resched();
4743                 return 1;
4744         }
4745         return 0;
4746 }
4747 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4748
4749 /*
4750  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4751  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4752  *
4753  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4754  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4755  * spin_unlock(), once by hand).
4756  */
4757 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4758 {
4759         int resched = should_resched();
4760         int ret = 0;
4761
4762         lockdep_assert_held(lock);
4763
4764         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4765                 spin_unlock(lock);
4766                 if (resched)
4767                         __cond_resched();
4768                 else
4769                         cpu_relax();
4770                 ret = 1;
4771                 spin_lock(lock);
4772         }
4773         return ret;
4774 }
4775 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4776
4777 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4778 {
4779         BUG_ON(!in_softirq());
4780
4781         if (should_resched()) {
4782                 local_bh_enable();
4783                 __cond_resched();
4784                 local_bh_disable();
4785                 return 1;
4786         }
4787         return 0;
4788 }
4789 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4790
4791 /**
4792  * yield - yield the current processor to other threads.
4793  *
4794  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4795  *
4796  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4797  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4798  * it, its already broken.
4799  *
4800  * Typical broken usage is:
4801  *
4802  * while (!event)
4803  *      yield();
4804  *
4805  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4806  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4807  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4808  *
4809  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4810  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4811  * If you still want to use yield(), do not!
4812  */
4813 void __sched yield(void)
4814 {
4815         set_current_state(TASK_RUNNING);
4816         sys_sched_yield();
4817 }
4818 EXPORT_SYMBOL(yield);
4819
4820 /**
4821  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4822  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4823  * processor it's on.
4824  * @p: target task
4825  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4826  *
4827  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4828  * can't go away on us before we can do any checks.
4829  *
4830  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4831  */
4832 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4833 {
4834         struct task_struct *curr = current;
4835         struct rq *rq, *p_rq;
4836         unsigned long flags;
4837         bool yielded = 0;
4838
4839         local_irq_save(flags);
4840         rq = this_rq();
4841
4842 again:
4843         p_rq = task_rq(p);
4844         double_rq_lock(rq, p_rq);
4845         while (task_rq(p) != p_rq) {
4846                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4847                 goto again;
4848         }
4849
4850         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4851                 goto out;
4852
4853         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4854                 goto out;
4855
4856         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4857                 goto out;
4858
4859         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4860         if (yielded) {
4861                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4862                 /*
4863                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4864                  * fairness.
4865                  */
4866                 if (preempt && rq != p_rq)
4867                         resched_task(p_rq->curr);
4868         } else {
4869                 /*
4870                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4871                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4872                  * the next update.
4873                  */
4874                 rq->skip_clock_update = 0;
4875         }
4876
4877 out:
4878         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4879         local_irq_restore(flags);
4880
4881         if (yielded)
4882                 schedule();
4883
4884         return yielded;
4885 }
4886 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4887
4888 /*
4889  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4890  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4891  */
4892 void __sched io_schedule(void)
4893 {
4894         struct rq *rq = raw_rq();
4895
4896         delayacct_blkio_start();
4897         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4898         blk_flush_plug(current);
4899         current->in_iowait = 1;
4900         schedule();
4901         current->in_iowait = 0;
4902         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4903         delayacct_blkio_end();
4904 }
4905 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4906
4907 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4908 {
4909         struct rq *rq = raw_rq();
4910         long ret;
4911
4912         delayacct_blkio_start();
4913         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4914         blk_flush_plug(current);
4915         current->in_iowait = 1;
4916         ret = schedule_timeout(timeout);
4917         current->in_iowait = 0;
4918         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4919         delayacct_blkio_end();
4920         return ret;
4921 }
4922
4923 /**
4924  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4925  * @policy: scheduling class.
4926  *
4927  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4928  * by a given scheduling class.
4929  */
4930 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4931 {
4932         int ret = -EINVAL;
4933
4934         switch (policy) {
4935         case SCHED_FIFO:
4936         case SCHED_RR:
4937                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4938                 break;
4939         case SCHED_NORMAL:
4940         case SCHED_BATCH:
4941         case SCHED_IDLE:
4942                 ret = 0;
4943                 break;
4944         }
4945         return ret;
4946 }
4947
4948 /**
4949  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4950  * @policy: scheduling class.
4951  *
4952  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4953  * by a given scheduling class.
4954  */
4955 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4956 {
4957         int ret = -EINVAL;
4958
4959         switch (policy) {
4960         case SCHED_FIFO:
4961         case SCHED_RR:
4962                 ret = 1;
4963                 break;
4964         case SCHED_NORMAL:
4965         case SCHED_BATCH:
4966         case SCHED_IDLE:
4967                 ret = 0;
4968         }
4969         return ret;
4970 }
4971
4972 /**
4973  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4974  * @pid: pid of the process.
4975  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4976  *
4977  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4978  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4979  */
4980 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4981                 struct timespec __user *, interval)
4982 {
4983         struct task_struct *p;
4984         unsigned int time_slice;
4985         unsigned long flags;
4986         struct rq *rq;
4987         int retval;
4988         struct timespec t;
4989
4990         if (pid < 0)
4991                 return -EINVAL;
4992
4993         retval = -ESRCH;
4994         rcu_read_lock();
4995         p = find_process_by_pid(pid);
4996         if (!p)
4997                 goto out_unlock;
4998
4999         retval = security_task_getscheduler(p);
5000         if (retval)
5001                 goto out_unlock;
5002
5003         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5004         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5005         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5006
5007         rcu_read_unlock();
5008         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5009         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5010         return retval;
5011
5012 out_unlock:
5013         rcu_read_unlock();
5014         return retval;
5015 }
5016
5017 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5018
5019 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5020 {
5021         unsigned long free = 0;
5022         unsigned state;
5023
5024         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5025         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5026                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5027 #if BITS_PER_LONG == 32
5028         if (state == TASK_RUNNING)
5029                 printk(KERN_CONT " running  ");
5030         else
5031                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5032 #else
5033         if (state == TASK_RUNNING)
5034                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5035         else
5036                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5037 #endif
5038 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5039         free = stack_not_used(p);
5040 #endif
5041         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5042                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
5043                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5044
5045         show_stack(p, NULL);
5046 }
5047
5048 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5049 {
5050         struct task_struct *g, *p;
5051
5052 #if BITS_PER_LONG == 32
5053         printk(KERN_INFO
5054                 "  task                PC stack   pid father\n");
5055 #else
5056         printk(KERN_INFO
5057                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5058 #endif
5059         rcu_read_lock();
5060         do_each_thread(g, p) {
5061                 /*
5062                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5063                  * console might take a lot of time:
5064                  */
5065                 touch_nmi_watchdog();
5066                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5067                         sched_show_task(p);
5068         } while_each_thread(g, p);
5069
5070         touch_all_softlockup_watchdogs();
5071
5072 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5073         sysrq_sched_debug_show();
5074 #endif
5075         rcu_read_unlock();
5076         /*
5077          * Only show locks if all tasks are dumped:
5078          */
5079         if (!state_filter)
5080                 debug_show_all_locks();
5081 }
5082
5083 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5084 {
5085         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5086 }
5087
5088 /**
5089  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5090  * @idle: task in question
5091  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5092  *
5093  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5094  * flag, to make booting more robust.
5095  */
5096 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5097 {
5098         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5099         unsigned long flags;
5100
5101         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5102
5103         __sched_fork(idle);
5104         idle->state = TASK_RUNNING;
5105         idle->se.exec_start = sched_clock();
5106
5107         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
5108         /*
5109          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5110          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5111          * lockdep check in task_group() will fail.
5112          *
5113          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5114          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5115          *
5116          * Silence PROVE_RCU
5117          */
5118         rcu_read_lock();
5119         __set_task_cpu(idle, cpu);
5120         rcu_read_unlock();
5121
5122         rq->curr = rq->idle = idle;
5123 #if defined(CONFIG_SMP)
5124         idle->on_cpu = 1;
5125 #endif
5126         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5127
5128         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5129         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5130
5131         /*
5132          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5133          */
5134         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5135         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5136 #if defined(CONFIG_SMP)
5137         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5138 #endif
5139 }
5140
5141 #ifdef CONFIG_SMP
5142 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5143 {
5144         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
5145                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5146
5147         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5148         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5149 }
5150
5151 /*
5152  * This is how migration works:
5153  *
5154  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5155  *    stop_one_cpu().
5156  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5157  *    off the CPU)
5158  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5159  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5160  *    it and puts it into the right queue.
5161  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5162  *    is done.
5163  */
5164
5165 /*
5166  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5167  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5168  * is removed from the allowed bitmask.
5169  *
5170  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5171  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5172  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5173  */
5174 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5175 {
5176         unsigned long flags;
5177         struct rq *rq;
5178         unsigned int dest_cpu;
5179         int ret = 0;
5180
5181         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5182
5183         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
5184                 goto out;
5185
5186         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5187                 ret = -EINVAL;
5188                 goto out;
5189         }
5190
5191         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
5192                 ret = -EINVAL;
5193                 goto out;
5194         }
5195
5196         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
5197
5198         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5199         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5200                 goto out;
5201
5202         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5203         if (p->on_rq) {
5204                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5205                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5206                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5207                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5208                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5209                 return 0;
5210         }
5211 out:
5212         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5213
5214         return ret;
5215 }
5216 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5217
5218 /*
5219  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5220  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5221  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5222  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5223  *
5224  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5225  * as the task is no longer on this CPU.
5226  *
5227  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5228  */
5229 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5230 {
5231         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5232         int ret = 0;
5233
5234         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5235                 return ret;
5236
5237         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5238         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5239
5240         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
5241         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5242         /* Already moved. */
5243         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5244                 goto done;
5245         /* Affinity changed (again). */
5246         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5247                 goto fail;
5248
5249         /*
5250          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5251          * placed properly.
5252          */
5253         if (p->on_rq) {
5254                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
5255                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5256                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
5257                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5258         }
5259 done:
5260         ret = 1;
5261 fail:
5262         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5263         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5264         return ret;
5265 }
5266
5267 /*
5268  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5269  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5270  * 'pushing' onto another runqueue.
5271  */
5272 static int migration_cpu_stop(void *data)
5273 {
5274         struct migration_arg *arg = data;
5275
5276         /*
5277          * The original target cpu might have gone down and we might
5278          * be on another cpu but it doesn't matter.
5279          */
5280         local_irq_disable();
5281         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5282         local_irq_enable();
5283         return 0;
5284 }
5285
5286 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5287
5288 /*
5289  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5290  * offline.
5291  */
5292 void idle_task_exit(void)
5293 {
5294         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5295
5296         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5297
5298         if (mm != &init_mm)
5299                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5300         mmdrop(mm);
5301 }
5302
5303 /*
5304  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5305  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5306  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5307  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5308  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5309  */
5310 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5311 {
5312         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5313
5314         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5315         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5316 }
5317
5318 /*
5319  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5320  */
5321 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5322 {
5323         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5324         rq->calc_load_active = 0;
5325 }
5326
5327 /*
5328  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5329  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5330  *
5331  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5332  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5333  * because of lock validation efforts.
5334  */
5335 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5336 {
5337         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5338         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5339         int dest_cpu;
5340
5341         /*
5342          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5343          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5344          *
5345          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5346          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5347          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5348          * done here.
5349          */
5350         rq->stop = NULL;
5351
5352         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5353         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5354
5355         for ( ; ; ) {
5356                 /*
5357                  * There's this thread running, bail when that's the only
5358                  * remaining thread.
5359                  */
5360                 if (rq->nr_running == 1)
5361                         break;
5362
5363                 next = pick_next_task(rq);
5364                 BUG_ON(!next);
5365                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5366
5367                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5368                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5369                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5370
5371                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5372
5373                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5374         }
5375
5376         rq->stop = stop;
5377 }
5378
5379 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5380
5381 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5382
5383 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5384         {
5385                 .procname       = "sched_domain",
5386                 .mode           = 0555,
5387         },
5388         {}
5389 };
5390
5391 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5392         {
5393                 .procname       = "kernel",
5394                 .mode           = 0555,
5395                 .child          = sd_ctl_dir,
5396         },
5397         {}
5398 };
5399
5400 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5401 {
5402         struct ctl_table *entry =
5403                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5404
5405         return entry;
5406 }
5407
5408 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5409 {
5410         struct ctl_table *entry;
5411
5412         /*
5413          * In the intermediate directories, both the child directory and
5414          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5415          * will always be set. In the lowest directory the names are
5416          * static strings and all have proc handlers.
5417          */
5418         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5419                 if (entry->child)
5420                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5421                 if (entry->proc_handler == NULL)
5422                         kfree(entry->procname);
5423         }
5424
5425         kfree(*tablep);
5426         *tablep = NULL;
5427 }
5428
5429 static void
5430 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5431                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5432                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5433 {
5434         entry->procname = procname;
5435         entry->data = data;
5436         entry->maxlen = maxlen;
5437         entry->mode = mode;
5438         entry->proc_handler = proc_handler;
5439 }
5440
5441 static struct ctl_table *
5442 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5443 {
5444         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5445
5446         if (table == NULL)
5447                 return NULL;
5448
5449         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5450                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5451         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5452                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5453         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5454                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5455         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5456                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5457         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5458                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5459         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5460                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5461         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5462                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5463         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5464                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5465         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5466                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5467         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5468                 &sd->cache_nice_tries,
5469                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5470         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5471                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5472         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5473                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5474         /* &table[12] is terminator */
5475
5476         return table;
5477 }
5478
5479 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5480 {
5481         struct ctl_table *entry, *table;
5482         struct sched_domain *sd;
5483         int domain_num = 0, i;
5484         char buf[32];
5485
5486         for_each_domain(cpu, sd)
5487                 domain_num++;
5488         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5489         if (table == NULL)
5490                 return NULL;
5491
5492         i = 0;
5493         for_each_domain(cpu, sd) {
5494                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5495                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5496                 entry->mode = 0555;
5497                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5498                 entry++;
5499                 i++;
5500         }
5501         return table;
5502 }
5503
5504 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5505 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5506 {
5507         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5508         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5509         char buf[32];
5510
5511         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5512         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5513
5514         if (entry == NULL)
5515                 return;
5516
5517         for_each_possible_cpu(i) {
5518                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5519                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5520                 entry->mode = 0555;
5521                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5522                 entry++;
5523         }
5524
5525         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5526         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5527 }
5528
5529 /* may be called multiple times per register */
5530 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5531 {
5532         if (sd_sysctl_header)
5533                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5534         sd_sysctl_header = NULL;
5535         if (sd_ctl_dir[0].child)
5536                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5537 }
5538 #else
5539 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5540 {
5541 }
5542 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5543 {
5544 }
5545 #endif
5546
5547 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5548 {
5549         if (!rq->online) {
5550                 const struct sched_class *class;
5551
5552                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5553                 rq->online = 1;
5554
5555                 for_each_class(class) {
5556                         if (class->rq_online)
5557                                 class->rq_online(rq);
5558                 }
5559         }
5560 }
5561
5562 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5563 {
5564         if (rq->online) {
5565                 const struct sched_class *class;
5566
5567                 for_each_class(class) {
5568                         if (class->rq_offline)
5569                                 class->rq_offline(rq);
5570                 }
5571
5572                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5573                 rq->online = 0;
5574         }
5575 }
5576
5577 /*
5578  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5579  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5580  */
5581 static int __cpuinit
5582 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5583 {
5584         int cpu = (long)hcpu;
5585         unsigned long flags;
5586         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5587
5588         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5589
5590         case CPU_UP_PREPARE:
5591                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5592                 break;
5593
5594         case CPU_ONLINE:
5595                 /* Update our root-domain */
5596                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5597                 if (rq->rd) {
5598                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5599
5600                         set_rq_online(rq);
5601                 }
5602                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5603                 break;
5604
5605 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5606         case CPU_DYING:
5607                 sched_ttwu_pending();
5608                 /* Update our root-domain */
5609                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5610                 if (rq->rd) {
5611                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5612                         set_rq_offline(rq);
5613                 }
5614                 migrate_tasks(cpu);
5615                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5616                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5617
5618                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5619                 calc_global_load_remove(rq);
5620                 break;
5621 #endif
5622         }
5623
5624         update_max_interval();
5625
5626         return NOTIFY_OK;
5627 }
5628
5629 /*
5630  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5631  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5632  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5633  */
5634 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5635         .notifier_call = migration_call,
5636         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5637 };
5638
5639 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5640                                       unsigned long action, void *hcpu)
5641 {
5642         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5643         case CPU_STARTING:
5644         case CPU_DOWN_FAILED:
5645                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5646                 return NOTIFY_OK;
5647         default:
5648                 return NOTIFY_DONE;
5649         }
5650 }
5651
5652 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5653                                         unsigned long action, void *hcpu)
5654 {
5655         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5656         case CPU_DOWN_PREPARE:
5657                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5658                 return NOTIFY_OK;
5659         default:
5660                 return NOTIFY_DONE;
5661         }
5662 }
5663
5664 static int __init migration_init(void)
5665 {
5666         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5667         int err;
5668
5669         /* Initialize migration for the boot CPU */
5670         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5671         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5672         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5673         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5674
5675         /* Register cpu active notifiers */
5676         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5677         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5678
5679         return 0;
5680 }
5681 early_initcall(migration_init);
5682 #endif
5683
5684 #ifdef CONFIG_SMP
5685
5686 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5687
5688 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5689
5690 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5691
5692 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5693 {
5694         sched_debug_enabled = 1;
5695
5696         return 0;
5697 }
5698 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5699
5700 static inline bool sched_debug(void)
5701 {
5702         return sched_debug_enabled;
5703 }
5704
5705 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5706                                   struct cpumask *groupmask)
5707 {
5708         struct sched_group *group = sd->groups;
5709         char str[256];
5710
5711         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5712         cpumask_clear(groupmask);
5713
5714         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5715
5716         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5717                 printk("does not load-balance\n");
5718                 if (sd->parent)
5719                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5720                                         " has parent");
5721                 return -1;
5722         }
5723
5724         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5725
5726         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5727                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5728                                 "CPU%d\n", cpu);
5729         }
5730         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5731                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5732                                 " CPU%d\n", cpu);
5733         }
5734
5735         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5736         do {
5737                 if (!group) {
5738                         printk("\n");
5739                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5740                         break;
5741                 }
5742
5743                 /*
5744                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5745                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5746                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5747                  */
5748                 if (!group->sgp->power_orig) {
5749                         printk(KERN_CONT "\n");
5750                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5751                                         "set\n");
5752                         break;
5753                 }
5754
5755                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5756                         printk(KERN_CONT "\n");
5757                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5758                         break;
5759                 }
5760
5761                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5762                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5763                         printk(KERN_CONT "\n");
5764                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5765                         break;
5766                 }
5767
5768                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5769
5770                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5771
5772                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5773                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5774                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5775                                 group->sgp->power);
5776                 }
5777
5778                 group = group->next;
5779         } while (group != sd->groups);
5780         printk(KERN_CONT "\n");
5781
5782         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5783                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5784
5785         if (sd->parent &&
5786             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5787                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5788                         "of domain->span\n");
5789         return 0;
5790 }
5791
5792 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5793 {
5794         int level = 0;
5795
5796         if (!sched_debug_enabled)
5797                 return;
5798
5799         if (!sd) {
5800                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5801                 return;
5802         }
5803
5804         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5805
5806         for (;;) {
5807                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5808                         break;
5809                 level++;
5810                 sd = sd->parent;
5811                 if (!sd)
5812                         break;
5813         }
5814 }
5815 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5816 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5817 static inline bool sched_debug(void)
5818 {
5819         return false;
5820 }
5821 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5822
5823 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5824 {
5825         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5826                 return 1;
5827
5828         /* Following flags need at least 2 groups */
5829         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5830                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5831                          SD_BALANCE_FORK |
5832                          SD_BALANCE_EXEC |
5833                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5834                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5835                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5836                         return 0;
5837         }
5838
5839         /* Following flags don't use groups */
5840         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5841                 return 0;
5842
5843         return 1;
5844 }
5845
5846 static int
5847 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5848 {
5849         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5850
5851         if (sd_degenerate(parent))
5852                 return 1;
5853
5854         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5855                 return 0;
5856
5857         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5858         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5859                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5860                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5861                                 SD_BALANCE_FORK |
5862                                 SD_BALANCE_EXEC |
5863                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5864                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5865                 if (nr_node_ids == 1)
5866                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5867         }
5868         if (~cflags & pflags)
5869                 return 0;
5870
5871         return 1;
5872 }
5873
5874 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5875 {
5876         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5877
5878         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5879         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5880         free_cpumask_var(rd->online);
5881         free_cpumask_var(rd->span);
5882         kfree(rd);
5883 }
5884
5885 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5886 {
5887         struct root_domain *old_rd = NULL;
5888         unsigned long flags;
5889
5890         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5891
5892         if (rq->rd) {
5893                 old_rd = rq->rd;
5894
5895                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5896                         set_rq_offline(rq);
5897
5898                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5899
5900                 /*
5901                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5902                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5903                  * in this function:
5904                  */
5905                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5906                         old_rd = NULL;
5907         }
5908
5909         atomic_inc(&rd->refcount);
5910         rq->rd = rd;
5911
5912         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5913         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5914                 set_rq_online(rq);
5915
5916         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5917
5918         if (old_rd)
5919                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5920 }
5921
5922 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5923 {
5924         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5925
5926         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5927                 goto out;
5928         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5929                 goto free_span;
5930         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5931                 goto free_online;
5932
5933         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5934                 goto free_rto_mask;
5935         return 0;
5936
5937 free_rto_mask:
5938         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5939 free_online:
5940         free_cpumask_var(rd->online);
5941 free_span:
5942         free_cpumask_var(rd->span);
5943 out:
5944         return -ENOMEM;
5945 }
5946
5947 /*
5948  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5949  * members (mimicking the global state we have today).
5950  */
5951 struct root_domain def_root_domain;
5952
5953 static void init_defrootdomain(void)
5954 {
5955         init_rootdomain(&def_root_domain);
5956
5957         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5958 }
5959
5960 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5961 {
5962         struct root_domain *rd;
5963
5964         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5965         if (!rd)
5966                 return NULL;
5967
5968         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5969                 kfree(rd);
5970                 return NULL;
5971         }
5972
5973         return rd;
5974 }
5975
5976 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5977 {
5978         struct sched_group *tmp, *first;
5979
5980         if (!sg)
5981                 return;
5982
5983         first = sg;
5984         do {
5985                 tmp = sg->next;
5986
5987                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5988                         kfree(sg->sgp);
5989
5990                 kfree(sg);
5991                 sg = tmp;
5992         } while (sg != first);
5993 }
5994
5995 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5996 {
5997         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5998
5999         /*
6000          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6001          * nuke them all.
6002          */
6003         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6004                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6005         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6006                 kfree(sd->groups->sgp);
6007                 kfree(sd->groups);
6008         }
6009         kfree(sd);
6010 }
6011
6012 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6013 {
6014         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6015 }
6016
6017 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6018 {
6019         for (; sd; sd = sd->parent)
6020                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6021 }
6022
6023 /*
6024  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6025  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6026  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6027  *
6028  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6029  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6030  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6031  */
6032 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6033 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6034
6035 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6036 {
6037         struct sched_domain *sd;
6038         int id = cpu;
6039
6040         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6041         if (sd)
6042                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6043
6044         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6045         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6046 }
6047
6048 /*
6049  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6050  * hold the hotplug lock.
6051  */
6052 static void
6053 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6054 {
6055         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6056         struct sched_domain *tmp;
6057
6058         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6059         for (tmp = sd; tmp; ) {
6060                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6061                 if (!parent)
6062                         break;
6063
6064                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6065                         tmp->parent = parent->parent;
6066                         if (parent->parent)
6067                                 parent->parent->child = tmp;
6068                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6069                 } else
6070                         tmp = tmp->parent;
6071         }
6072
6073         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6074                 tmp = sd;
6075                 sd = sd->parent;
6076                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6077                 if (sd)
6078                         sd->child = NULL;
6079         }
6080
6081         sched_domain_debug(sd, cpu);
6082
6083         rq_attach_root(rq, rd);
6084         tmp = rq->sd;
6085         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6086         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6087
6088         update_top_cache_domain(cpu);
6089 }
6090
6091 /* cpus with isolated domains */
6092 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6093
6094 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6095 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6096 {
6097         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6098         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6099         return 1;
6100 }
6101
6102 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6103
6104 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
6105 {
6106         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
6107 }
6108
6109 struct sd_data {
6110         struct sched_domain **__percpu sd;
6111         struct sched_group **__percpu sg;
6112         struct sched_group_power **__percpu sgp;
6113 };
6114
6115 struct s_data {
6116         struct sched_domain ** __percpu sd;
6117         struct root_domain      *rd;
6118 };
6119
6120 enum s_alloc {
6121         sa_rootdomain,
6122         sa_sd,
6123         sa_sd_storage,
6124         sa_none,
6125 };
6126
6127 struct sched_domain_topology_level;
6128
6129 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
6130 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
6131
6132 #define SDTL_OVERLAP    0x01
6133
6134 struct sched_domain_topology_level {
6135         sched_domain_init_f init;
6136         sched_domain_mask_f mask;
6137         int                 flags;
6138         int                 numa_level;
6139         struct sd_data      data;
6140 };
6141
6142 /*
6143  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6144  * domain traversal.
6145  *
6146  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6147  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6148  * range.
6149  *
6150  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6151  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6152  * cpu they're built on, so check that.
6153  *
6154  */
6155 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6156 {
6157         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6158         struct sd_data *sdd = sd->private;
6159         struct sched_domain *sibling;
6160         int i;
6161
6162         for_each_cpu(i, span) {
6163                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6164                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6165                         continue;
6166
6167                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6168         }
6169 }
6170
6171 /*
6172  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6173  * of this group that's also in the iteration mask.
6174  */
6175 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6176 {
6177         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6178 }
6179
6180 static int
6181 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6182 {
6183         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6184         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6185         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6186         struct sd_data *sdd = sd->private;
6187         struct sched_domain *child;
6188         int i;
6189
6190         cpumask_clear(covered);
6191
6192         for_each_cpu(i, span) {
6193                 struct cpumask *sg_span;
6194
6195                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6196                         continue;
6197
6198                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6199
6200                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6201                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
6202                         continue;
6203
6204                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6205                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6206
6207                 if (!sg)
6208                         goto fail;
6209
6210                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6211                 if (child->child) {
6212                         child = child->child;
6213                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
6214                 } else
6215                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6216
6217                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6218
6219                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
6220                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
6221                         build_group_mask(sd, sg);
6222
6223                 /*
6224                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
6225                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6226                  * die on a /0 trap.
6227                  */
6228                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6229
6230                 /*
6231                  * Make sure the first group of this domain contains the
6232                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6233                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6234                  */
6235                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6236                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6237                         groups = sg;
6238
6239                 if (!first)
6240                         first = sg;
6241                 if (last)
6242                         last->next = sg;
6243                 last = sg;
6244                 last->next = first;
6245         }
6246         sd->groups = groups;
6247
6248         return 0;
6249
6250 fail:
6251         free_sched_groups(first, 0);
6252
6253         return -ENOMEM;
6254 }
6255
6256 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6257 {
6258         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6259         struct sched_domain *child = sd->child;
6260
6261         if (child)
6262                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6263
6264         if (sg) {
6265                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6266                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6267                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6268         }
6269
6270         return cpu;
6271 }
6272
6273 /*
6274  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6275  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6276  * and ->cpu_power to 0.
6277  *
6278  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6279  */
6280 static int
6281 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6282 {
6283         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6284         struct sd_data *sdd = sd->private;
6285         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6286         struct cpumask *covered;
6287         int i;
6288
6289         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6290         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6291
6292         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6293                 return 0;
6294
6295         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6296         covered = sched_domains_tmpmask;
6297
6298         cpumask_clear(covered);
6299
6300         for_each_cpu(i, span) {
6301                 struct sched_group *sg;
6302                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6303                 int j;
6304
6305                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6306                         continue;
6307
6308                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6309                 sg->sgp->power = 0;
6310                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6311
6312                 for_each_cpu(j, span) {
6313                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6314                                 continue;
6315
6316                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6317                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6318                 }
6319
6320                 if (!first)
6321                         first = sg;
6322                 if (last)
6323                         last->next = sg;
6324                 last = sg;
6325         }
6326         last->next = first;
6327
6328         return 0;
6329 }
6330
6331 /*
6332  * Initialize sched groups cpu_power.
6333  *
6334  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6335  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6336  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6337  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6338  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6339  * less cpu_power.
6340  */
6341 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6342 {
6343         struct sched_group *sg = sd->groups;
6344
6345         WARN_ON(!sd || !sg);
6346
6347         do {
6348                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6349                 sg = sg->next;
6350         } while (sg != sd->groups);
6351
6352         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6353                 return;
6354
6355         update_group_power(sd, cpu);
6356         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6357 }
6358
6359 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6360 {
6361        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6362 }
6363
6364 /*
6365  * Initializers for schedule domains
6366  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6367  */
6368
6369 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6370 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6371 #else
6372 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6373 #endif
6374
6375 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6376 static noinline struct sched_domain *                                   \
6377 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6378 {                                                                       \
6379         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6380         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6381         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6382         sd->private = &tl->data;                                        \
6383         return sd;                                                      \
6384 }
6385
6386 SD_INIT_FUNC(CPU)
6387 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6388  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6389 #endif
6390 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6391  SD_INIT_FUNC(MC)
6392 #endif
6393 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6394  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6395 #endif
6396
6397 static int default_relax_domain_level = -1;
6398 int sched_domain_level_max;
6399
6400 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6401 {
6402         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6403                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6404
6405         return 1;
6406 }
6407 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6408
6409 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6410                                  struct sched_domain_attr *attr)
6411 {
6412         int request;
6413
6414         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6415                 if (default_relax_domain_level < 0)
6416                         return;
6417                 else
6418                         request = default_relax_domain_level;
6419         } else
6420                 request = attr->relax_domain_level;
6421         if (request < sd->level) {
6422                 /* turn off idle balance on this domain */
6423                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6424         } else {
6425                 /* turn on idle balance on this domain */
6426                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6427         }
6428 }
6429
6430 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6431 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6432
6433 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6434                                  const struct cpumask *cpu_map)
6435 {
6436         switch (what) {
6437         case sa_rootdomain:
6438                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6439                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6440         case sa_sd:
6441                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6442         case sa_sd_storage:
6443                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6444         case sa_none:
6445                 break;
6446         }
6447 }
6448
6449 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6450                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6451 {
6452         memset(d, 0, sizeof(*d));
6453
6454         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6455                 return sa_sd_storage;
6456         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6457         if (!d->sd)
6458                 return sa_sd_storage;
6459         d->rd = alloc_rootdomain();
6460         if (!d->rd)
6461                 return sa_sd;
6462         return sa_rootdomain;
6463 }
6464
6465 /*
6466  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6467  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6468  * will not free the data we're using.
6469  */
6470 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6471 {
6472         struct sd_data *sdd = sd->private;
6473
6474         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6475         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6476
6477         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6478                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6479
6480         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6481                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6482 }
6483
6484 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6485 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6486 {
6487         return topology_thread_cpumask(cpu);
6488 }
6489 #endif
6490
6491 /*
6492  * Topology list, bottom-up.
6493  */
6494 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6495 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6496         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6497 #endif
6498 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6499         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6500 #endif
6501 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6502         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6503 #endif
6504         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6505         { NULL, },
6506 };
6507
6508 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6509
6510 #ifdef CONFIG_NUMA
6511
6512 static int sched_domains_numa_levels;
6513 static int *sched_domains_numa_distance;
6514 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6515 static int sched_domains_curr_level;
6516
6517 static inline int sd_local_flags(int level)
6518 {
6519         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6520                 return 0;
6521
6522         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6523 }
6524
6525 static struct sched_domain *
6526 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6527 {
6528         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6529         int level = tl->numa_level;
6530         int sd_weight = cpumask_weight(
6531                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6532
6533         *sd = (struct sched_domain){
6534                 .min_interval           = sd_weight,
6535                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6536                 .busy_factor            = 32,
6537                 .imbalance_pct          = 125,
6538                 .cache_nice_tries       = 2,
6539                 .busy_idx               = 3,
6540                 .idle_idx               = 2,
6541                 .newidle_idx            = 0,
6542                 .wake_idx               = 0,
6543                 .forkexec_idx           = 0,
6544
6545                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6546                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6547                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6548                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6549                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6550                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6551                                         | 0*SD_PREFER_LOCAL
6552                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6553                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6554                                         | 1*SD_SERIALIZE
6555                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6556                                         | sd_local_flags(level)
6557                                         ,
6558                 .last_balance           = jiffies,
6559                 .balance_interval       = sd_weight,
6560         };
6561         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6562         sd->private = &tl->data;
6563
6564         /*
6565          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6566          */
6567         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6568
6569         return sd;
6570 }
6571
6572 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6573 {
6574         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6575 }
6576
6577 static void sched_numa_warn(const char *str)
6578 {
6579         static int done = false;
6580         int i,j;
6581
6582         if (done)
6583                 return;
6584
6585         done = true;
6586
6587         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6588
6589         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6590                 printk(KERN_WARNING "  ");
6591                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6592                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6593                 printk(KERN_CONT "\n");
6594         }
6595         printk(KERN_WARNING "\n");
6596 }
6597
6598 static bool find_numa_distance(int distance)
6599 {
6600         int i;
6601
6602         if (distance == node_distance(0, 0))
6603                 return true;
6604
6605         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6606                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6607                         return true;
6608         }
6609
6610         return false;
6611 }
6612
6613 static void sched_init_numa(void)
6614 {
6615         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6616         struct sched_domain_topology_level *tl;
6617         int level = 0;
6618         int i, j, k;
6619
6620         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6621         if (!sched_domains_numa_distance)
6622                 return;
6623
6624         /*
6625          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6626          * unique distances in the node_distance() table.
6627          *
6628          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6629          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6630          */
6631         next_distance = curr_distance;
6632         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6633                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6634                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6635                                 int distance = node_distance(i, k);
6636
6637                                 if (distance > curr_distance &&
6638                                     (distance < next_distance ||
6639                                      next_distance == curr_distance))
6640                                         next_distance = distance;
6641
6642                                 /*
6643                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6644                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6645                                  * equally connected to A.
6646                                  */
6647                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6648                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6649
6650                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6651                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6652                         }
6653                         if (next_distance != curr_distance) {
6654                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6655                                 sched_domains_numa_levels = level;
6656                                 curr_distance = next_distance;
6657                         } else break;
6658                 }
6659
6660                 /*
6661                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6662                  */
6663                 if (!sched_debug())
6664                         break;
6665         }
6666         /*
6667          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6668          * identity distance node_distance(i,i).
6669          *
6670          * The sched_domains_nume_distance[] array includes the actual distance
6671          * numbers.
6672          */
6673
6674         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6675         if (!sched_domains_numa_masks)
6676                 return;
6677
6678         /*
6679          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6680          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6681          */
6682         for (i = 0; i < level; i++) {
6683                 sched_domains_numa_masks[i] =
6684                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6685                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6686                         return;
6687
6688                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6689                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6690                         if (!mask)
6691                                 return;
6692
6693                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6694
6695                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6696                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6697                                         continue;
6698
6699                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6700                         }
6701                 }
6702         }
6703
6704         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6705                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6706         if (!tl)
6707                 return;
6708
6709         /*
6710          * Copy the default topology bits..
6711          */
6712         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6713                 tl[i] = default_topology[i];
6714
6715         /*
6716          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6717          */
6718         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6719                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6720                         .init = sd_numa_init,
6721                         .mask = sd_numa_mask,
6722                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6723                         .numa_level = j,
6724                 };
6725         }
6726
6727         sched_domain_topology = tl;
6728 }
6729 #else
6730 static inline void sched_init_numa(void)
6731 {
6732 }
6733 #endif /* CONFIG_NUMA */
6734
6735 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6736 {
6737         struct sched_domain_topology_level *tl;
6738         int j;
6739
6740         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6741                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6742
6743                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6744                 if (!sdd->sd)
6745                         return -ENOMEM;
6746
6747                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6748                 if (!sdd->sg)
6749                         return -ENOMEM;
6750
6751                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6752                 if (!sdd->sgp)
6753                         return -ENOMEM;
6754
6755                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6756                         struct sched_domain *sd;
6757                         struct sched_group *sg;
6758                         struct sched_group_power *sgp;
6759
6760                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6761                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6762                         if (!sd)
6763                                 return -ENOMEM;
6764
6765                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6766
6767                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6768                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6769                         if (!sg)
6770                                 return -ENOMEM;
6771
6772                         sg->next = sg;
6773
6774                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6775
6776                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6777                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6778                         if (!sgp)
6779                                 return -ENOMEM;
6780
6781                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6782                 }
6783         }
6784
6785         return 0;
6786 }
6787
6788 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6789 {
6790         struct sched_domain_topology_level *tl;
6791         int j;
6792
6793         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6794                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6795
6796                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6797                         struct sched_domain *sd;
6798
6799                         if (sdd->sd) {
6800                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6801                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6802                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6803                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6804                         }
6805
6806                         if (sdd->sg)
6807                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6808                         if (sdd->sgp)
6809                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6810                 }
6811                 free_percpu(sdd->sd);
6812                 sdd->sd = NULL;
6813                 free_percpu(sdd->sg);
6814                 sdd->sg = NULL;
6815                 free_percpu(sdd->sgp);
6816                 sdd->sgp = NULL;
6817         }
6818 }
6819
6820 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6821                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6822                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6823                 int cpu)
6824 {
6825         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6826         if (!sd)
6827                 return child;
6828
6829         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6830         if (child) {
6831                 sd->level = child->level + 1;
6832                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6833                 child->parent = sd;
6834         }
6835         sd->child = child;
6836         set_domain_attribute(sd, attr);
6837
6838         return sd;
6839 }
6840
6841 /*
6842  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6843  * to the individual cpus
6844  */
6845 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6846                                struct sched_domain_attr *attr)
6847 {
6848         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6849         struct sched_domain *sd;
6850         struct s_data d;
6851         int i, ret = -ENOMEM;
6852
6853         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6854         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6855                 goto error;
6856
6857         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6858         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6859                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6860
6861                 sd = NULL;
6862                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6863                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6864                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6865                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6866                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6867                                 break;
6868                 }
6869
6870                 while (sd->child)
6871                         sd = sd->child;
6872
6873                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6874         }
6875
6876         /* Build the groups for the domains */
6877         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6878                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6879                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6880                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6881                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6882                                         goto error;
6883                         } else {
6884                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6885                                         goto error;
6886                         }
6887                 }
6888         }
6889
6890         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6891         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6892                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6893                         continue;
6894
6895                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6896                         claim_allocations(i, sd);
6897                         init_sched_groups_power(i, sd);
6898                 }
6899         }
6900
6901         /* Attach the domains */
6902         rcu_read_lock();
6903         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6904                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6905                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6906         }
6907         rcu_read_unlock();
6908
6909         ret = 0;
6910 error:
6911         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6912         return ret;
6913 }
6914
6915 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6916 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6917 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6918                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6919
6920 /*
6921  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6922  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6923  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6924  */
6925 static cpumask_var_t fallback_doms;
6926
6927 /*
6928  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6929  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6930  * or 0 if it stayed the same.
6931  */
6932 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6933 {
6934         return 0;
6935 }
6936
6937 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6938 {
6939         int i;
6940         cpumask_var_t *doms;
6941
6942         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6943         if (!doms)
6944                 return NULL;
6945         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6946                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6947                         free_sched_domains(doms, i);
6948                         return NULL;
6949                 }
6950         }
6951         return doms;
6952 }
6953
6954 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6955 {
6956         unsigned int i;
6957         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6958                 free_cpumask_var(doms[i]);
6959         kfree(doms);
6960 }
6961
6962 /*
6963  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6964  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6965  * exclude other special cases in the future.
6966  */
6967 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6968 {
6969         int err;
6970
6971         arch_update_cpu_topology();
6972         ndoms_cur = 1;
6973         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6974         if (!doms_cur)
6975                 doms_cur = &fallback_doms;
6976         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6977         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6978         register_sched_domain_sysctl();
6979
6980         return err;
6981 }
6982
6983 /*
6984  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6985  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6986  */
6987 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6988 {
6989         int i;
6990
6991         rcu_read_lock();
6992         for_each_cpu(i, cpu_map)
6993                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6994         rcu_read_unlock();
6995 }
6996
6997 /* handle null as "default" */
6998 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6999                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7000 {
7001         struct sched_domain_attr tmp;
7002
7003         /* fast path */
7004         if (!new && !cur)
7005                 return 1;
7006
7007         tmp = SD_ATTR_INIT;
7008         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7009                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7010                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7011 }
7012
7013 /*
7014  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7015  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7016  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7017  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7018  *
7019  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7020  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7021  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7022  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7023  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7024  * it as it is.
7025  *
7026  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7027  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7028  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7029  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7030  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7031  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7032  *
7033  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7034  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7035  * and it will not create the default domain.
7036  *
7037  * Call with hotplug lock held
7038  */
7039 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7040                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7041 {
7042         int i, j, n;
7043         int new_topology;
7044
7045         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7046
7047         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7048         unregister_sched_domain_sysctl();
7049
7050         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7051         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7052
7053         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7054
7055         /* Destroy deleted domains */
7056         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7057                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7058                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7059                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7060                                 goto match1;
7061                 }
7062                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7063                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7064 match1:
7065                 ;
7066         }
7067
7068         if (doms_new == NULL) {
7069                 ndoms_cur = 0;
7070                 doms_new = &fallback_doms;
7071                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7072                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7073         }
7074
7075         /* Build new domains */
7076         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7077                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7078                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7079                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7080                                 goto match2;
7081                 }
7082                 /* no match - add a new doms_new */
7083                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7084 match2:
7085                 ;
7086         }
7087
7088         /* Remember the new sched domains */
7089         if (doms_cur != &fallback_doms)
7090                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7091         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7092         doms_cur = doms_new;
7093         dattr_cur = dattr_new;
7094         ndoms_cur = ndoms_new;
7095
7096         register_sched_domain_sysctl();
7097
7098         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7099 }
7100
7101 /*
7102  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7103  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7104  * around partition_sched_domains().
7105  */
7106 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7107                              void *hcpu)
7108 {
7109         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7110         case CPU_ONLINE:
7111         case CPU_DOWN_FAILED:
7112                 cpuset_update_active_cpus();
7113                 return NOTIFY_OK;
7114         default:
7115                 return NOTIFY_DONE;
7116         }
7117 }
7118
7119 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7120                                void *hcpu)
7121 {
7122         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7123         case CPU_DOWN_PREPARE:
7124                 cpuset_update_active_cpus();
7125                 return NOTIFY_OK;
7126         default:
7127                 return NOTIFY_DONE;
7128         }
7129 }
7130
7131 void __init sched_init_smp(void)
7132 {
7133         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7134
7135         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7136         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7137
7138         sched_init_numa();
7139
7140         get_online_cpus();
7141         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7142         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7143         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7144         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7145                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7146         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7147         put_online_cpus();
7148
7149         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7150         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7151
7152         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7153         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7154
7155         init_hrtick();
7156
7157         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7158         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7159                 BUG();
7160         sched_init_granularity();
7161         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7162
7163         init_sched_rt_class();
7164 }
7165 #else
7166 void __init sched_init_smp(void)
7167 {
7168         sched_init_granularity();
7169 }
7170 #endif /* CONFIG_SMP */
7171
7172 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7173
7174 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7175 {
7176         return in_lock_functions(addr) ||
7177                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7178                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7179 }
7180
7181 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7182 struct task_group root_task_group;
7183 #endif
7184
7185 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
7186
7187 void __init sched_init(void)
7188 {
7189         int i, j;
7190         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7191
7192 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7193         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7194 #endif
7195 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7196         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7197 #endif
7198 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7199         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7200 #endif
7201         if (alloc_size) {
7202                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7203
7204 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7205                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7206                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7207
7208                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7209                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7210
7211 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7212 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7213                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7214                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7215
7216                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7217                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7218
7219 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7220 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7221                 for_each_possible_cpu(i) {
7222                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7223                         ptr += cpumask_size();
7224                 }
7225 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7226         }
7227
7228 #ifdef CONFIG_SMP
7229         init_defrootdomain();
7230 #endif
7231
7232         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7233                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7234
7235 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7236         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7237                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7238 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7239
7240 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7241         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7242         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7243         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7244         autogroup_init(&init_task);
7245
7246 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7247
7248 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7249         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
7250         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
7251         /* Too early, not expected to fail */
7252         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
7253 #endif
7254         for_each_possible_cpu(i) {
7255                 struct rq *rq;
7256
7257                 rq = cpu_rq(i);
7258                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7259                 rq->nr_running = 0;
7260                 rq->calc_load_active = 0;
7261                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7262                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7263                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7264 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7265                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7266                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7267                 /*
7268                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7269                  *
7270                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7271                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7272                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7273                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7274                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7275                  * (se->load.weight).
7276                  *
7277                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7278                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7279                  * then A0's share of the cpu resource is:
7280                  *
7281                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7282                  *
7283                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7284                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7285                  */
7286                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7287                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7288 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7289
7290                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7291 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7292                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7293                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7294 #endif
7295
7296                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7297                         rq->cpu_load[j] = 0;
7298
7299                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7300
7301 #ifdef CONFIG_SMP
7302                 rq->sd = NULL;
7303                 rq->rd = NULL;
7304                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
7305                 rq->post_schedule = 0;
7306                 rq->active_balance = 0;
7307                 rq->next_balance = jiffies;
7308                 rq->push_cpu = 0;
7309                 rq->cpu = i;
7310                 rq->online = 0;
7311                 rq->idle_stamp = 0;
7312                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7313
7314                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7315
7316                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7317 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7318                 rq->nohz_flags = 0;
7319 #endif
7320 #endif
7321                 init_rq_hrtick(rq);
7322                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7323         }
7324
7325         set_load_weight(&init_task);
7326
7327 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7328         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7329 #endif
7330
7331 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7332         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
7333 #endif
7334
7335         /*
7336          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7337          */
7338         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7339         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7340
7341         /*
7342          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7343          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7344          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7345          * when this runqueue becomes "idle".
7346          */
7347         init_idle(current, smp_processor_id());
7348
7349         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7350
7351         /*
7352          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7353          */
7354         current->sched_class = &fair_sched_class;
7355
7356 #ifdef CONFIG_SMP
7357         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7358         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7359         if (cpu_isolated_map == NULL)
7360                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7361         idle_thread_set_boot_cpu();
7362 #endif
7363         init_sched_fair_class();
7364
7365         scheduler_running = 1;
7366 }
7367
7368 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7369 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7370 {
7371         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7372
7373         return (nested == preempt_offset);
7374 }
7375
7376 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7377 {
7378         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7379
7380         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7381         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7382             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7383                 return;
7384         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7385                 return;
7386         prev_jiffy = jiffies;
7387
7388         printk(KERN_ERR
7389                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7390                         file, line);
7391         printk(KERN_ERR
7392                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7393                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7394                         current->pid, current->comm);
7395
7396         debug_show_held_locks(current);
7397         if (irqs_disabled())
7398                 print_irqtrace_events(current);
7399         dump_stack();
7400 }
7401 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7402 #endif
7403
7404 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7405 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7406 {
7407         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7408         int old_prio = p->prio;
7409         int on_rq;
7410
7411         on_rq = p->on_rq;
7412         if (on_rq)
7413                 dequeue_task(rq, p, 0);
7414         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7415         if (on_rq) {
7416                 enqueue_task(rq, p, 0);
7417                 resched_task(rq->curr);
7418         }
7419
7420         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7421 }
7422
7423 void normalize_rt_tasks(void)
7424 {
7425         struct task_struct *g, *p;
7426         unsigned long flags;
7427         struct rq *rq;
7428
7429         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7430         do_each_thread(g, p) {
7431                 /*
7432                  * Only normalize user tasks:
7433                  */
7434                 if (!p->mm)
7435                         continue;
7436
7437                 p->se.exec_start                = 0;
7438 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7439                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7440                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7441                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7442 #endif
7443
7444                 if (!rt_task(p)) {
7445                         /*
7446                          * Renice negative nice level userspace
7447                          * tasks back to 0:
7448                          */
7449                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7450                                 set_user_nice(p, 0);
7451                         continue;
7452                 }
7453
7454                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7455                 rq = __task_rq_lock(p);
7456
7457                 normalize_task(rq, p);
7458
7459                 __task_rq_unlock(rq);
7460                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7461         } while_each_thread(g, p);
7462
7463         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7464 }
7465
7466 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7467
7468 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7469 /*
7470  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7471  *
7472  * They can only be called when the whole system has been
7473  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7474  * activity can take place. Using them for anything else would
7475  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7476  * under any other configuration.
7477  */
7478
7479 /**
7480  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7481  * @cpu: the processor in question.
7482  *
7483  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7484  */
7485 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7486 {
7487         return cpu_curr(cpu);
7488 }
7489
7490 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7491
7492 #ifdef CONFIG_IA64
7493 /**
7494  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7495  * @cpu: the processor in question.
7496  * @p: the task pointer to set.
7497  *
7498  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7499  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7500  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7501  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7502  * and caller must save the original value of the current task (see
7503  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7504  * re-starting the system.
7505  *
7506  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7507  */
7508 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7509 {
7510         cpu_curr(cpu) = p;
7511 }
7512
7513 #endif
7514
7515 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7516 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7517 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7518
7519 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7520 {
7521         free_fair_sched_group(tg);
7522         free_rt_sched_group(tg);
7523         autogroup_free(tg);
7524         kfree(tg);
7525 }
7526
7527 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7528 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7529 {
7530         struct task_group *tg;
7531         unsigned long flags;
7532
7533         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7534         if (!tg)
7535                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7536
7537         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7538                 goto err;
7539
7540         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7541                 goto err;
7542
7543         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7544         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7545
7546         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7547
7548         tg->parent = parent;
7549         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7550         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7551         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7552
7553         return tg;
7554
7555 err:
7556         free_sched_group(tg);
7557         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7558 }
7559
7560 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7561 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7562 {
7563         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7564         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7565 }
7566
7567 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7568 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7569 {
7570         unsigned long flags;
7571         int i;
7572
7573         /* end participation in shares distribution */
7574         for_each_possible_cpu(i)
7575                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7576
7577         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7578         list_del_rcu(&tg->list);
7579         list_del_rcu(&tg->siblings);
7580         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7581
7582         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7583         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7584 }
7585
7586 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7587  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7588  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7589  *      reflect its new group.
7590  */
7591 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7592 {
7593         int on_rq, running;
7594         unsigned long flags;
7595         struct rq *rq;
7596
7597         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7598
7599         running = task_current(rq, tsk);
7600         on_rq = tsk->on_rq;
7601
7602         if (on_rq)
7603                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7604         if (unlikely(running))
7605                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7606
7607 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7608         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7609                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7610         else
7611 #endif
7612                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7613
7614         if (unlikely(running))
7615                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7616         if (on_rq)
7617                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7618
7619         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7620 }
7621 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7622
7623 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7624 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7625 {
7626         if (runtime == RUNTIME_INF)
7627                 return 1ULL << 20;
7628
7629         return div64_u64(runtime << 20, period);
7630 }
7631 #endif
7632
7633 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7634 /*
7635  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7636  */
7637 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7638
7639 /* Must be called with tasklist_lock held */
7640 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7641 {
7642         struct task_struct *g, *p;
7643
7644         do_each_thread(g, p) {
7645                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7646                         return 1;
7647         } while_each_thread(g, p);
7648
7649         return 0;
7650 }
7651
7652 struct rt_schedulable_data {
7653         struct task_group *tg;
7654         u64 rt_period;
7655         u64 rt_runtime;
7656 };
7657
7658 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7659 {
7660         struct rt_schedulable_data *d = data;
7661         struct task_group *child;
7662         unsigned long total, sum = 0;
7663         u64 period, runtime;
7664
7665         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7666         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7667
7668         if (tg == d->tg) {
7669                 period = d->rt_period;
7670                 runtime = d->rt_runtime;
7671         }
7672
7673         /*
7674          * Cannot have more runtime than the period.
7675          */
7676         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7677                 return -EINVAL;
7678
7679         /*
7680          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7681          */
7682         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7683                 return -EBUSY;
7684
7685         total = to_ratio(period, runtime);
7686
7687         /*
7688          * Nobody can have more than the global setting allows.
7689          */
7690         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7691                 return -EINVAL;
7692
7693         /*
7694          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7695          */
7696         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7697                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7698                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7699
7700                 if (child == d->tg) {
7701                         period = d->rt_period;
7702                         runtime = d->rt_runtime;
7703                 }
7704
7705                 sum += to_ratio(period, runtime);
7706         }
7707
7708         if (sum > total)
7709                 return -EINVAL;
7710
7711         return 0;
7712 }
7713
7714 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7715 {
7716         int ret;
7717
7718         struct rt_schedulable_data data = {
7719                 .tg = tg,
7720                 .rt_period = period,
7721                 .rt_runtime = runtime,
7722         };
7723
7724         rcu_read_lock();
7725         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7726         rcu_read_unlock();
7727
7728         return ret;
7729 }
7730
7731 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7732                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7733 {
7734         int i, err = 0;
7735
7736         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7737         read_lock(&tasklist_lock);
7738         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7739         if (err)
7740                 goto unlock;
7741
7742         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7743         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7744         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7745
7746         for_each_possible_cpu(i) {
7747                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7748
7749                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7750                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7751                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7752         }
7753         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7754 unlock:
7755         read_unlock(&tasklist_lock);
7756         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7757
7758         return err;
7759 }
7760
7761 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7762 {
7763         u64 rt_runtime, rt_period;
7764
7765         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7766         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7767         if (rt_runtime_us < 0)
7768                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7769
7770         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7771 }
7772
7773 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7774 {
7775         u64 rt_runtime_us;
7776
7777         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7778                 return -1;
7779
7780         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7781         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7782         return rt_runtime_us;
7783 }
7784
7785 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7786 {
7787         u64 rt_runtime, rt_period;
7788
7789         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7790         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7791
7792         if (rt_period == 0)
7793                 return -EINVAL;
7794
7795         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7796 }
7797
7798 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7799 {
7800         u64 rt_period_us;
7801
7802         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7803         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7804         return rt_period_us;
7805 }
7806
7807 static int sched_rt_global_constraints(void)
7808 {
7809         u64 runtime, period;
7810         int ret = 0;
7811
7812         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7813                 return -EINVAL;
7814
7815         runtime = global_rt_runtime();
7816         period = global_rt_period();
7817
7818         /*
7819          * Sanity check on the sysctl variables.
7820          */
7821         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7822                 return -EINVAL;
7823
7824         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7825         read_lock(&tasklist_lock);
7826         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7827         read_unlock(&tasklist_lock);
7828         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7829
7830         return ret;
7831 }
7832
7833 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7834 {
7835         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7836         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7837                 return 0;
7838
7839         return 1;
7840 }
7841
7842 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7843 static int sched_rt_global_constraints(void)
7844 {
7845         unsigned long flags;
7846         int i;
7847
7848         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7849                 return -EINVAL;
7850
7851         /*
7852          * There's always some RT tasks in the root group
7853          * -- migration, kstopmachine etc..
7854          */
7855         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7856                 return -EBUSY;
7857
7858         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7859         for_each_possible_cpu(i) {
7860                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7861
7862                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7863                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7864                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7865         }
7866         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7867
7868         return 0;
7869 }
7870 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7871
7872 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7873                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7874                 loff_t *ppos)
7875 {
7876         int ret;
7877         int old_period, old_runtime;
7878         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7879
7880         mutex_lock(&mutex);
7881         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7882         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7883
7884         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7885
7886         if (!ret && write) {
7887                 ret = sched_rt_global_constraints();
7888                 if (ret) {
7889                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7890                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7891                 } else {
7892                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7893                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7894                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7895                 }
7896         }
7897         mutex_unlock(&mutex);
7898
7899         return ret;
7900 }
7901
7902 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7903
7904 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7905 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7906 {
7907         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7908                             struct task_group, css);
7909 }
7910
7911 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_create(struct cgroup *cgrp)
7912 {
7913         struct task_group *tg, *parent;
7914
7915         if (!cgrp->parent) {
7916                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7917                 return &root_task_group.css;
7918         }
7919
7920         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7921         tg = sched_create_group(parent);
7922         if (IS_ERR(tg))
7923                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7924
7925         return &tg->css;
7926 }
7927
7928 static void cpu_cgroup_destroy(struct cgroup *cgrp)
7929 {
7930         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7931
7932         sched_destroy_group(tg);
7933 }
7934
7935 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7936                                  struct cgroup_taskset *tset)
7937 {
7938         struct task_struct *task;
7939
7940         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7941 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7942                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7943                         return -EINVAL;
7944 #else
7945                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7946                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7947                         return -EINVAL;
7948 #endif
7949         }
7950         return 0;
7951 }
7952
7953 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7954                               struct cgroup_taskset *tset)
7955 {
7956         struct task_struct *task;
7957
7958         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7959                 sched_move_task(task);
7960 }
7961
7962 static void
7963 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7964                 struct task_struct *task)
7965 {
7966         /*
7967          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7968          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7969          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7970          */
7971         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7972                 return;
7973
7974         sched_move_task(task);
7975 }
7976
7977 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7978 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7979                                 u64 shareval)
7980 {
7981         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7982 }
7983
7984 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7985 {
7986         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7987
7988         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7989 }
7990
7991 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7992 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7993
7994 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7995 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7996
7997 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7998
7999 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8000 {
8001         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8002         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8003
8004         if (tg == &root_task_group)
8005                 return -EINVAL;
8006
8007         /*
8008          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8009          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8010          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8011          */
8012         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8013                 return -EINVAL;
8014
8015         /*
8016          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8017          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8018          * feasibility.
8019          */
8020         if (period > max_cfs_quota_period)
8021                 return -EINVAL;
8022
8023         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8024         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8025         if (ret)
8026                 goto out_unlock;
8027
8028         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8029         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8030         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
8031         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8032         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8033         cfs_b->quota = quota;
8034
8035         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8036         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8037         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
8038                 /* force a reprogram */
8039                 cfs_b->timer_active = 0;
8040                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8041         }
8042         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8043
8044         for_each_possible_cpu(i) {
8045                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8046                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8047
8048                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8049                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8050                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8051
8052                 if (cfs_rq->throttled)
8053                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8054                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8055         }
8056 out_unlock:
8057         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8058
8059         return ret;
8060 }
8061
8062 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8063 {
8064         u64 quota, period;
8065
8066         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8067         if (cfs_quota_us < 0)
8068                 quota = RUNTIME_INF;
8069         else
8070                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8071
8072         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8073 }
8074
8075 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8076 {
8077         u64 quota_us;
8078
8079         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8080                 return -1;
8081
8082         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8083         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8084
8085         return quota_us;
8086 }
8087
8088 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8089 {
8090         u64 quota, period;
8091
8092         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8093         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8094
8095         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8096 }
8097
8098 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8099 {
8100         u64 cfs_period_us;
8101
8102         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8103         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8104
8105         return cfs_period_us;
8106 }
8107
8108 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8109 {
8110         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
8111 }
8112
8113 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8114                                 s64 cfs_quota_us)
8115 {
8116         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
8117 }
8118
8119 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8120 {
8121         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
8122 }
8123
8124 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8125                                 u64 cfs_period_us)
8126 {
8127         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
8128 }
8129
8130 struct cfs_schedulable_data {
8131         struct task_group *tg;
8132         u64 period, quota;
8133 };
8134
8135 /*
8136  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8137  * note: units are usecs
8138  */
8139 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8140                                struct cfs_schedulable_data *d)
8141 {
8142         u64 quota, period;
8143
8144         if (tg == d->tg) {
8145                 period = d->period;
8146                 quota = d->quota;
8147         } else {
8148                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8149                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8150         }
8151
8152         /* note: these should typically be equivalent */
8153         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8154                 return RUNTIME_INF;
8155
8156         return to_ratio(period, quota);
8157 }
8158
8159 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8160 {
8161         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8162         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8163         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8164
8165         if (!tg->parent) {
8166                 quota = RUNTIME_INF;
8167         } else {
8168                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8169
8170                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8171                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
8172
8173                 /*
8174                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8175                  * limit is set
8176                  */
8177                 if (quota == RUNTIME_INF)
8178                         quota = parent_quota;
8179                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8180                         return -EINVAL;
8181         }
8182         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
8183
8184         return 0;
8185 }
8186
8187 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8188 {
8189         int ret;
8190         struct cfs_schedulable_data data = {
8191                 .tg = tg,
8192                 .period = period,
8193                 .quota = quota,
8194         };
8195
8196         if (quota != RUNTIME_INF) {
8197                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8198                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8199         }
8200
8201         rcu_read_lock();
8202         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8203         rcu_read_unlock();
8204
8205         return ret;
8206 }
8207
8208 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8209                 struct cgroup_map_cb *cb)
8210 {
8211         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8212         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8213
8214         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
8215         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
8216         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
8217
8218         return 0;
8219 }
8220 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8221 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8222
8223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8224 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8225                                 s64 val)
8226 {
8227         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8228 }
8229
8230 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8231 {
8232         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8233 }
8234
8235 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8236                 u64 rt_period_us)
8237 {
8238         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8239 }
8240
8241 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8242 {
8243         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8244 }
8245 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8246
8247 static struct cftype cpu_files[] = {
8248 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8249         {
8250                 .name = "shares",
8251                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8252                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8253         },
8254 #endif
8255 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8256         {
8257                 .name = "cfs_quota_us",
8258                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8259                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8260         },
8261         {
8262                 .name = "cfs_period_us",
8263                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8264                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8265         },
8266         {
8267                 .name = "stat",
8268                 .read_map = cpu_stats_show,
8269         },
8270 #endif
8271 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8272         {
8273                 .name = "rt_runtime_us",
8274                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8275                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8276         },
8277         {
8278                 .name = "rt_period_us",
8279                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8280                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8281         },
8282 #endif
8283         { }     /* terminate */
8284 };
8285
8286 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8287         .name           = "cpu",
8288         .create         = cpu_cgroup_create,
8289         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8290         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8291         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8292         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8293         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8294         .base_cftypes   = cpu_files,
8295         .early_init     = 1,
8296 };
8297
8298 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8299
8300 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8301
8302 /*
8303  * CPU accounting code for task groups.
8304  *
8305  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8306  * (balbir@in.ibm.com).
8307  */
8308
8309 /* create a new cpu accounting group */
8310 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(struct cgroup *cgrp)
8311 {
8312         struct cpuacct *ca;
8313
8314         if (!cgrp->parent)
8315                 return &root_cpuacct.css;
8316
8317         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8318         if (!ca)
8319                 goto out;
8320
8321         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8322         if (!ca->cpuusage)
8323                 goto out_free_ca;
8324
8325         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
8326         if (!ca->cpustat)
8327                 goto out_free_cpuusage;
8328
8329         return &ca->css;
8330
8331 out_free_cpuusage:
8332         free_percpu(ca->cpuusage);
8333 out_free_ca:
8334         kfree(ca);
8335 out:
8336         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8337 }
8338
8339 /* destroy an existing cpu accounting group */
8340 static void cpuacct_destroy(struct cgroup *cgrp)
8341 {
8342         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8343
8344         free_percpu(ca->cpustat);
8345         free_percpu(ca->cpuusage);
8346         kfree(ca);
8347 }
8348
8349 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8350 {
8351         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8352         u64 data;
8353
8354 #ifndef CONFIG_64BIT
8355         /*
8356          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8357          */
8358         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8359         data = *cpuusage;
8360         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8361 #else
8362         data = *cpuusage;
8363 #endif
8364
8365         return data;
8366 }
8367
8368 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8369 {
8370         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8371
8372 #ifndef CONFIG_64BIT
8373         /*
8374          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8375          */
8376         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8377         *cpuusage = val;
8378         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8379 #else
8380         *cpuusage = val;
8381 #endif
8382 }
8383
8384 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8385 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8386 {
8387         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8388         u64 totalcpuusage = 0;
8389         int i;
8390
8391         for_each_present_cpu(i)
8392                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8393
8394         return totalcpuusage;
8395 }
8396
8397 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8398                                                                 u64 reset)
8399 {
8400         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8401         int err = 0;
8402         int i;
8403
8404         if (reset) {
8405                 err = -EINVAL;
8406                 goto out;
8407         }
8408
8409         for_each_present_cpu(i)
8410                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8411
8412 out:
8413         return err;
8414 }
8415
8416 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8417                                    struct seq_file *m)
8418 {
8419         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8420         u64 percpu;
8421         int i;
8422
8423         for_each_present_cpu(i) {
8424                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8425                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8426         }
8427         seq_printf(m, "\n");
8428         return 0;
8429 }
8430
8431 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8432         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8433         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8434 };
8435
8436 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8437                               struct cgroup_map_cb *cb)
8438 {
8439         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8440         int cpu;
8441         s64 val = 0;
8442
8443         for_each_online_cpu(cpu) {
8444                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8445                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8446                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8447         }
8448         val = cputime64_to_clock_t(val);
8449         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8450
8451         val = 0;
8452         for_each_online_cpu(cpu) {
8453                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8454                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8455                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8456                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8457         }
8458
8459         val = cputime64_to_clock_t(val);
8460         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8461
8462         return 0;
8463 }
8464
8465 static struct cftype files[] = {
8466         {
8467                 .name = "usage",
8468                 .read_u64 = cpuusage_read,
8469                 .write_u64 = cpuusage_write,
8470         },
8471         {
8472                 .name = "usage_percpu",
8473                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8474         },
8475         {
8476                 .name = "stat",
8477                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8478         },
8479         { }     /* terminate */
8480 };
8481
8482 /*
8483  * charge this task's execution time to its accounting group.
8484  *
8485  * called with rq->lock held.
8486  */
8487 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8488 {
8489         struct cpuacct *ca;
8490         int cpu;
8491
8492         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8493                 return;
8494
8495         cpu = task_cpu(tsk);
8496
8497         rcu_read_lock();
8498
8499         ca = task_ca(tsk);
8500
8501         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8502                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8503                 *cpuusage += cputime;
8504         }
8505
8506         rcu_read_unlock();
8507 }
8508
8509 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8510         .name = "cpuacct",
8511         .create = cpuacct_create,
8512         .destroy = cpuacct_destroy,
8513         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8514         .base_cftypes = files,
8515 };
8516 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */